同步辐射

　　同步辐射（汉语拼音：Tongbu Fushe；英语：Synchrotron Radiation），高能粒子特别是高能电子，在磁场中作回旋运动时，沿切线方向发出的一种光辐射。又称同步加速器辐射。同步辐射是一种用途广泛的强光源。

　　产生同步辐射的设备有两种：①对于高能物理实验来讲，能量过低的“退役”的加速器。②专门用于产生同步辐射的电子加速器或电子储存环，电子储存环是一种较长时间（从几小时到几十小时）储存并积累高能量电子，以便实现对撞的环形装置，又称为光子工厂。

　　与一般光源相比，同步辐射光源有如下特点：①光谱连续且范围宽，从远红外、可见光、紫外直到硬X射线（104～10-1埃）。②辐射强度高，在真空紫外和X射线波段，能提供比常规X射线管强度高103～106倍的光源。③高度偏振，同步辐射在电子轨 道平面内是完全偏振的光，偏振度达100％。④具有脉冲时间结构，脉冲宽度为0.1～1纳秒，脉冲间隔为微秒量级（单束团工作）或几纳秒到几百纳秒范围内可调（多束团工作）。⑤高度准直接近平行光束，小于普通激光束的发射角。⑥洁净的高真空环境，是非常洁净的光源。⑦波谱可准确计算，其强度、角分布和能量分布都可以精确计算。

　　同步辐射在基础科学、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用：①生物学，例如测定蛋白质的结构和蛋白质的分子结构，通过X射线小角散射可研究蛋白质生理活动过程和神经作用过程等的动态变化；通过X射线荧光分析可测定生物样品中原子的种类和含量，灵敏度可达10-9克／克。②固体物理学，可用于研究固体的电子状态、固体的结构、激发态寿命及晶体的生长和固体的损坏等动态过程。③表面物理学和表面化学，可用于研究固体的表面性质，如半导体和金属表面的光特性。④结构化学，可用于测定原子的配位结构、大分子的化学键参数等。⑤医学，可用于肿瘤的诊断和治疗，测定血液内一些元素的含量、血管造影和进行微型手术以除去人体特殊部位的一些异常分子等。⑥光刻技术，由于衍射效应，普遍采用的紫外线光刻的最小线宽约2微米，而同步辐射光近似平行光束，用于光刻时其线宽可降至20埃，使分辨率提高几个数量级；这对计算机、自动控制和光通信技术等意义重大。