同步加速器

同步加速器輻射（SR）源和自由電子激光（FEL）源是高速電子在受各種磁結構約束的明確定義的軌道上運動所產生的高亮度寬帶電磁輻射。自由電子激光源尤其具有超短光脈沖的亮度和相干性。這些光脈沖的波長范圍從一毫米到幾納米（如x射線）。同步加速器輻射和自由電子激光源引起了許多重大的科學發現。目前，全球有超過60座同步加速器和20臺自由電子激光源在運行，還有一些在建設或規劃中。

原子能機構幫助成員國在同步加速器輻射應用領域構建能力。它組織技術會議和講習班，并開辦專門短訓班，傳授這些技術的理論知識和動手實踐知識。原子能機構與意大利的Elettra Sincrotrone Trieste公司合作，幫助成員國獲得同步加速器輻射設施，原子能機構與意大利公司Elettra Sincrotrone Trieste合作。在該公司的x射線熒光束設施上建立了一個聯合研究設施，旨在提供光譜學和顯微鏡學高水平測量所需的光束參數。x射線熒光束設施從2015年初開始全面投入運行。

在科學和工業上的廣泛應用

同步加速器輻射的獨有特性，包括高亮度、寬的光譜范圍和波長/能量的可調性，使其具有對材料表征進行分析的卓越能力。與光子-物質相互作用的各種模式相結合，同步加速器輻射提供了廣泛的技術和方法：

• 化學分析，如元素成分、化學形態和對吸收原子的協調位點分析，以及分子群和結構的鑒定；
• 通過x射線衍射、小角度x射線散射和x射線反射法，進行了解非均質材料結晶誘導改性的結構分析；
• 利用諸如軟x射線發射、光發射電子顯微鏡、角分辨光發射光譜、低能電子顯微鏡和x射線磁圓二色性等多種技術，對表面、薄膜和隱埋界面的電子特性和磁特性進行研究。
• 形態描述，通過微觀對比和相位對比計算機斷層掃描技術，在二維或三維空間中對復雜結構的精微細節實施可視化。

這些能力使同步加速器輻射應用能夠擴展到廣泛的科學領域：材料科學、能源研究、蛋白質結晶學、環境科學、化學、生命或生物科學、微電子學、包括地外物質研究在內的地質科學和古環境分析。同步加速器輻射也有廣泛的工業應用，從制藥和生物技術到汽車、半導體和化妝品的生產。最近，能源儲存和轉換也進入了這一應用名單，包括諸如電池、燃料電池、光伏和有機半導體等微米和納米級非均勻材料。

自由電子激光源用于研究凝聚態、納米材料、分子和原子過程及生物系統的特性。尤其是，自由電子激光源生成的飛秒x射線脈沖被用于單束團計時實驗，從而能夠開啟進行分子和原子動態過程的超快和高分辨率研究的能力。

全球同步加速器輻射源清單見原子能機構加速器知識門戶網站。