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【同步輻射】同步輻射的基本原理及應(yīng)用前景

來源：測試GO 時間：2022-07-19 10:15:20 瀏覽：8061次

同步輻射是接近光速的帶電粒子在電磁場中沿著偏轉(zhuǎn)軌道行進(jìn)時發(fā)射連續(xù)譜的電磁波。同步輻射的名稱來源是1947年在美國通用電氣公司的一個電子同步加速器中意外發(fā)現(xiàn)的，因此被命名為同步輻射。

同步輻射簡介

同步輻射的基本原理

相對論性帶電粒子在電磁場的作用下沿彎轉(zhuǎn)軌道行進(jìn)時所發(fā)出的電磁輻射。

同步輻射的特點(diǎn)及應(yīng)用

高亮度（High-brilliance and flux: extremely intense and high energy ）：同步輻射光源是高強(qiáng)度光源，有很高的輻射功率和功率密度，第三代同步輻射光源的X射線亮度是X光機(jī)的上億倍。

寬波段（ Wide energy spectrum: tunable wavelength ）：同步輻射光的波長覆蓋面大，具有從遠(yuǎn)紅外、可見光、紫外直到X射線范圍內(nèi)的連續(xù)光譜，并且能根據(jù)使用者的需要獲得特定波長的光。

窄脈沖（Very short pulses: nano-second ）：同步輻射光是脈沖光，有優(yōu)良的脈沖時間結(jié)構(gòu)，其寬度在10-11~10-8 秒之間可調(diào)，脈沖之間的間隔為幾十納秒至微秒量級，這種特性對“變化過程”的研究非常有用，如化學(xué)反應(yīng)過程、生命過程、材料結(jié)構(gòu)變化過程和環(huán)境污染微觀過程等。

高準(zhǔn)直：同步輻射光的發(fā)射集中在以電子運(yùn)動方向?yàn)橹行牡囊粋€很窄的圓錐內(nèi)，張角非常小，幾乎是平行光束，堪與激光媲美，其中能量大于10億電子伏的電子儲存環(huán)的輻射光錐張角小于1毫弧度,接近平行光束，小于普通激光束的發(fā)射角。

高偏振：同步輻射在電子軌道平面內(nèi)是完全偏振的光，偏振度達(dá) 100%；在軌道平面上下是橢圓偏振；在全部輻射中，水平偏振占75%。從偏轉(zhuǎn)磁鐵引出的同步輻射光在電子軌道平面上是完全的線偏振光，此外，可以從特殊設(shè)計(jì)的插入件得到任意偏振狀態(tài)的光。

高純凈：同步輻射光是在超高真空(儲存環(huán)中的真空度為10-7～10-9帕)或高真空（10-4～10-6帕）的條件中產(chǎn)生的，不存在任何由雜質(zhì)帶來的污染，是非常純凈的光。

可精確預(yù)知：同步輻射光的光子通量、角分布和能譜等均可精確計(jì)算，因此它可以作為輻射計(jì)量，特別是真空紫外到X射線波段計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)光源。

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