“同步辐射具体是用来测什么？”
“同步辐射有什么特点？”
“同步辐射能得到什么结果？”
究竟什么是同步辐射？
什么是同步辐射？
一台同步辐射装置是一个非常复杂的高科技综合工程，一般由电子加速器、增强器、电子储能环和若干具有不同用途的光束线实验站组成。
电子由电子枪打出，在增强器中不断提高能量，当电子的能量达到指标时就被注入储能环，在其运动轨迹的切线方向上释放出稳定的同步辐射光，同步辐射光被输送到各个实验站供实验使用。
同步辐射装置会对周边产生辐射吗？
同步辐射装置在正常运行时产生的辐射对周边环境的影响是很小的。因为同步辐射装置一般会利用重混凝土墙或者一定厚度的铅墙来隔离吸收释放的电磁辐射，并且只要加速器一停机，辐射场就会消失。
同步辐射能用来做什么？
同步辐射最初被发现时并不受到高能物理学家的欢迎，因为他们认为同步辐射消耗了加速器的能量，阻碍了粒子能量的提高。
那么，同步辐射究竟能用来做什么呢？
同步辐射小角 X 射线散射（SAXS）
同步辐射小角 X 射线散射可探测样品内电子密度起伏，解析纳米尺度电子密度不均匀物质（纳米颗粒或纳米孔洞）的结构尺寸、比表面、孔径分布、界面信息等。SAXS 测量的分辨可达到 9-11Å。
同步辐射 X 射线衍射（XRD）
同步辐射 X 射线衍射是研究物质结构相关性质的一类重要方法，借助于高通量、宽波段、低发散度的第三代同步辐射光源，可以进行高分辨的综合结构测试。
同步辐射 X 射线吸收（XAFS）
同步辐射 X 射线吸收是一种基于同步辐射光源、研究材料领域原子或电子结构的一种有力工具，广泛应用于催化、能源、纳米等热门领域，能获得高精度的配位原子种类、配位数及原子间距等结构参数，一般认为原子间距精确度可达0.01Å。
同步辐射 X 射线荧光分析（XRF）
同步辐射 X 射线荧光分析与常规 X 射线荧光分析相比，分析灵敏度显著增高，取样量少，分析速度快，可作微区三维扫描分析，给出被测元素的分布特征。已广泛用于生物、环境材料等领域中微量元素的测定。
同步辐射发展历程
自从1947年美国通用电气公司首次在环形加速器的管壁上观察到同步辐射现象，经过多年的研究、摸索，同步辐射技术截至目前已经历了四代的发展：
第一代
第一代同步辐射光源“寄生”于用于高能物理实验的对撞机，但应用于同步辐射研究光源的性能和时间都受到限制。
北京同步辐射光源实验大厅（第一代）
第二代
第二代同步辐射光源是准用于同步辐射研究的，使用了少量的插入件，加速器的设计也是以优化同步辐射光性能为基础。
合肥同步辐射光源实验大厅（第二代）
第三代
第三代同步辐射光源注重在更多的直线段中安装插入件，以得到性能更好的同步辐射光，是世界目前的主流光源。
上海同步辐射光源（第三代）
第四代
第四代同步辐射光源采用新的加速器结构获得极低发射度，光源亮度、相干性将比三代光源提高若干个数量级，脉冲间隔也将缩短几个数量级。
北京高能同步辐射光源模拟图（第四代）
合肥先进光源设计图（第四代）
同步辐射从被发现以来一直在不断发展、改进，到目前为止，全世界有50多台同步辐射光源运行在23个国家和地区，第四代同步辐射光源的出现将会为科学研究和技术进步开创一个崭新纪元，帮助人类更细致地观察微观物质，为国家在资源、能源、环境、人口和健康等诸多领域提供科学基础。
本文源自微信公众号：中科蓝海ZKBO
原文标题：《小课堂 | 同步辐射究竟是啥？》
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/pxaN3Z_HOd0a2jH4z_jlCg
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