同步加速器

同步加速器辐射（SR）源和自由电子激光（FEL）源是高速电子在受各种磁结构约束的明确定义的轨道上运动所产生的高亮度宽带电磁辐射。自由电子激光源尤其具有超短光脉冲的亮度和相干性。这些光脉冲的波长范围从一毫米到几纳米（如x射线）。同步加速器辐射和自由电子激光源引起了许多重大的科学发现。目前，全球有超过60座同步加速器和20台自由电子激光源在运行，还有一些在建设或规划中。

原子能机构帮助成员国在同步加速器辐射应用领域构建能力。它组织技术会议和讲习班，并开办专门短训班，传授这些技术的理论知识和动手实践知识。原子能机构与意大利的Elettra Sincrotrone Trieste公司合作，帮助成员国获得同步加速器辐射设施，原子能机构与意大利公司Elettra Sincrotrone Trieste合作。在该公司的x射线荧光束设施上建立了一个联合研究设施，旨在提供光谱学和显微镜学高水平测量所需的光束参数。x射线荧光束设施从2015年初开始全面投入运行。

在科学和工业上的广泛应用

同步加速器辐射的独有特性，包括高亮度、宽的光谱范围和波长/能量的可调性，使其具有对材料表征进行分析的卓越能力。与光子-物质相互作用的各种模式相结合，同步加速器辐射提供了广泛的技术和方法：

• 化学分析，如元素成分、化学形态和对吸收原子的协调位点分析，以及分子群和结构的鉴定；
• 通过x射线衍射、小角度x射线散射和x射线反射法，进行了解非均质材料结晶诱导改性的结构分析；
• 利用诸如软x射线发射、光发射电子显微镜、角分辨光发射光谱、低能电子显微镜和x射线磁圆二色性等多种技术，对表面、薄膜和隐埋界面的电子特性和磁特性进行研究。
• 形态描述，通过微观对比和相位对比计算机断层扫描技术，在二维或三维空间中对复杂结构的精微细节实施可视化。

这些能力使同步加速器辐射应用能够扩展到广泛的科学领域：材料科学、能源研究、蛋白质结晶学、环境科学、化学、生命或生物科学、微电子学、包括地外物质研究在内的地质科学和古环境分析。同步加速器辐射也有广泛的工业应用，从制药和生物技术到汽车、半导体和化妆品的生产。最近，能源储存和转换也进入了这一应用名单，包括诸如电池、燃料电池、光伏和有机半导体等微米和纳米级非均匀材料。

自由电子激光源用于研究凝聚态、纳米材料、分子和原子过程及生物系统的特性。尤其是，自由电子激光源生成的飞秒x射线脉冲被用于单束团计时实验，从而能够开启进行分子和原子动态过程的超快和高分辨率研究的能力。

全球同步加速器辐射源清单见原子能机构加速器知识门户网站。