同步辐射讲座第四讲同步辐射光50年

自1946年Blewett首次观察到同步辐射光至今已经55年，文章回顾了同步辐射光源的发展历史，着重介绍了同步辐射光源的性质，并简要介绍了同步辐射在生命科学、材料科学、原子分子科学、地球科学和环境科学以及工业等领域中的应用。     

同步辐射历史及现状

1947年,位于美国纽约州Schenectady的通用电气公司实验室(GElab)在调试新建成的一台70MeV电子同步加速器时,看到一种强烈的光辐射,从此这种辐射便被称为"同步加速器辐射"(synchrotron radiation),在中国的文献中简称为"同步辐射"。同步辐射是速度接近光速的带电粒子在磁场中做变速运动时放出的电磁辐射,一些理     

同步辐射的昨天和今天

 从科学家预言有同步辐射的存在,一直到1947年观察到同步光,整整经历了30年,从看见同步光到第一个同步辐射实验室建立,又花了20年的时间。这里简单回顾一下,在漫长的岁月里围绕同步辐射这个课题科学家们所做的贡献。 众所周知,1873年伟大的物理学家麦克斯韦创建了麦克斯韦方程组,为电磁学的发展奠定了坚实的理论基础。如今越来越多的人都了解加速了的带电粒子,例如电于和正电子,能发射电磁波。它的能谱范围可以从几个电子伏能量的远红外延伸到几十千电子伏的硬X射线。从80年代起,同步辐射获得了极大的发展,在物理、化学、生物、医学、地矿、微电子技术等各个领域得以广泛应用。     

同步辐射光源史话

 由北京正负电子对撞机国家实验室同步辐射室“青年工程师和科学家俱乐部”主持的、由学部委员朱洪元先生题写栏名的《青年之光》栏目,带着新春的喜悦同大家见面了.“发展科技待后生”,这是老一辈科学家的共识、呼唤与心愿.“不负众望,迎头赶上”的后生们,在同步辐射这一崭新的学科领域内获得了可喜的成就.人们将从他们撰写的文章中了解到同步辐射技术在物理学、化学、生物、材料科学、微电子学、显微技术等方面的应用.由他们的导师冼鼎昌教授撰写的《同步辐射光源史话》一文,作为本栏目的首篇奉献给广大读者,希望大家能从中获得启迪.     

基于同步辐射加速器的康普顿背散射γ光源性质及其应用研究

本文介绍了利用康普顿背散射(BCS)产生γ射线的原理,并以SsRF储存环电子运行参数为例,给出了利用BCS方法产生MeV量级γ射线束的计算结果,预期该光子束具有高强度、高极化度、单色性、方向性好等优点。同时对国际上已运行和拟建的高能和低能γ束线站的装置和性能作了简要介绍,并分别探讨了高能和低能准单色极化γ射线在核物理和核天体物理研究中广泛的应用前景。文中对基于正对以及离轴几何条件下,采用直线加速器加速的电子同短脉冲强激光发生Compton／Thomson散射的激光同步辐射源作了初步探讨,这一方法为我们构建超短脉冲的高亮度、准单色、可调谐的X-γ射线源开辟了一条新途径。     

基于同步辐射加速器的康普顿背散射γ射线源——（I）产生MeV量级γ光子的数值计算

提出在筹建的上海同步辐射装置上建造一条MeV量级γ射线束及应用站，采用μm波长的红外（或远红外）激光与储存环中3．5GeV电子束进行康普顿背散射，从而获得能区为1－25MeV的康普顿背散射γ光子束，该光子束具有高强度、高极化度（线和圆极化）、准单色、方向性好的优点，可以广泛地应用于核物理和核天体物理基础研究及相关的应用研究领域。介绍了康普顿背散射的基本原理，并结合储存环参数给出了光子束性能的数值计算结果。     

低能区衍射限储存环同步辐射的应用浅析

在科学技术新需求的推动下,同步辐射光源持续往前发展。目前,同步辐射装置发展已历经三代,正处于第四代同步辐射光源蓬勃发展阶段。基于衍射极限储存环的同步辐射装置是第四代同步辐射光源的典型代表之一。第四代同步辐射光源主要发展趋势是进一步减小电子束流发射度,使光源具有极好的横向相干性,以及产生圆截面辐射的能力。如果束流发射度降至光学衍射极限“辐射波长/4π”,其亮度比第三代同步辐射光源高2个数量级。这种同步辐射光源在性能上发生的质的飞跃,将给同步辐射实验技术带来实质性的突破,从而给前沿科学技术研究和现代产业发展带来全新的机遇。从国际同步辐射发展趋势入手,首先介绍低能区衍射限储存环光源的特色和性能,然后介绍其带来的同步辐射实验技术的进步,并浅析低能区衍射限储存环光源在材料科学、能源科学、生命科学和环境科学上的应用,以及其带来的产业机遇。最后,总结和展望了低能区衍射限储存环光源带来的技术突破和潜在的应用前景。     

我国九十年代加速器的发展展望

 在过去的10年里,我国粒子加速器的研究、设计、制造和应用有了巨大的发展和长足的进步.在80年代由于我国三大加速器工程的建成,打破了建国30多年来总在低能加速器上徘徊的局面,从而使我国成为拥有高、中能加速器的国家,标志着我国的科学技术和加工工业已达到或接近国际水平同时,我国的低能加速器在工业、农业、医学和科学技术上的应用日趋广泛,某些低能加速器的制造如医用加速器开始走向系列化、商品化.这表明我国低能加速器的制造技术已日趋成熟.总之,在我国目前除了高能质子加速器外,可以说加速器品种基本齐全,能区连续,有较好的工业基础并有一支高水平的技术队伍.展望未来,我们相信90年代将会有更大的作为.