o高亮度:比最强的Ⅹ光管特征线亮度强万倍以上≯ 的感 ALS Undulator 10 8- LS Bend Magnet The als 100kW, 101l X Ray tube 60-W Light Bulb Candle
高亮度:比最强的X光管特征线亮度强万倍以上► ➢ 用X光机拍摄一幅晶体缺陷照片,通常需要7-15天的感 光时间,而利用同步辐射光源只需要几秒。 ➢ 1-10埃,软X射线,0.1-1埃,硬X射线 辐射光强度大 ➢ 几个GeV,几百毫安流强的SR平均辐射功率可达100kW, X光机最大也就是10W左右。相差4个量级 ➢ 北京同步辐射装置的辐射功率可达6万瓦 ➢ 合肥的同步辐射装置的辐射功率为6千瓦
O宽波谱 覆盖了红外至Ⅹ光波段,是目前唯一能覆盖这样宽的频谱范围又能得 到高亮度的光源。利用单色器可以随意选择所需要的波长,进行单色 光的实验 O高准直 同步辐射的发射度极小,准直性可以与激光相媲美 o脉冲性 电子在环行轨道中的分布不是连续的,是一团一团的电子束作回旋 运动,也即,同步辐射是脉冲光源,脉冲的宽度为100皮秒量级,脉 冲间隔为微秒或亚微米量级。同步辐射具有时间结构 o偏振性 同步辐射具有线偏振和圆偏振性,可用来研究样品中特定参数的取 向问题
宽波谱 ➢ 覆盖了红外至X光波段,是目前唯一能覆盖这样宽的频谱范围又能得 到高亮度的光源。利用单色器可以随意选择所需要的波长,进行单色 光的实验 高准直 ➢ 同步辐射的发射度极小,准直性可以与激光相媲美 脉冲性 ➢ 电子在环行轨道中的分布不是连续的,是一团一团的电子束作回旋 运动,也即,同步辐射是脉冲光源,脉冲的宽度为100皮秒量级,脉 冲间隔为微秒或亚微米量级。同步辐射具有时间结构 偏振性 ➢ 同步辐射具有线偏振和圆偏振性,可用来研究样品中特定参数的取 向问题
高真空性 同步辐射是在超高真空(或高真空)中获得,是十分清洁的光 源,没有普通光源的电极溅射问题。例如Ⅹ光管,管内有残 余气体,而残余气体,受电子轰击也会发光。利用这种“干 净”的光,可作微量元素的分析、表面物理研究、超大规模 集成电路的光刻等。 o可准确计算和高度稳定 〉利用先进的加速技术可以使电子束流在加速器中稳定循环运 行数小时以上,保持电子能量与磁场强度不变,流强缓慢下 降,从而使辐射光强有高度的稳定性(top-of更高)。这对 于要求高精度、高分辨率的重复性的实验是必要的 谱分布和谱光度可以使用光谱计算公式精确计算,别的光源 很难做到。利用这个性质,可把它作为标准来校准其它光源
高真空性 ➢ 同步辐射是在超高真空(或高真空)中获得,是十分清洁的光 源,没有普通光源的电极溅射问题。例如X光管,管内有残 余气体,而残余气体,受电子轰击也会发光。利用这种“干 净”的光,可作微量元素的分析、表面物理研究、超大规模 集成电路的光刻等。 可准确计算和高度稳定 ➢ 利用先进的加速技术可以使电子束流在加速器中稳定循环运 行数小时以上,保持电子能量与磁场强度不变,流强缓慢下 降,从而使辐射光强有高度的稳定性(top-off更高)。这对 于要求高精度、高分辨率的重复性的实验是必要的。 ➢ 谱分布和谱光度可以使用光谱计算公式精确计算,别的光源 很难做到。利用这个性质,可把它作为标准来校准其它光源
同步辐射应用 o同步辐射与物质的相互作用: 吸收,散射,二次粒子发射 o空间分辨实验-X光显微术: 物质的形态研究,结构研究,成分研究 o时间分辨实验: 分子间的振动,有序-无序的转变,酶作用,蛋白-蛋白相互 作用,质子/电子迁移效应 o在应用领域的研究: 石油,塑料,金属,建筑,微电子,化妆品,制药,食品等
同步辐射应用 同步辐射与物质的相互作用: ➢ 吸收,散射,二次粒子发射 空间分辨实验 - X光显微术: ➢ 物质的形态研究,结构研究,成分研究 时间分辨实验: ➢ 分子间的振动,有序-无序的转变,酶作用,蛋白-蛋白相互 作用,质子/电子迁移效应 在应用领域的研究: ➢ 石油,塑料,金属,建筑,微电子,化妆品,制药,食品等
同步辐射应用:生命科学 O探索生物大分子(蛋白质)的结构 β-t o了解生命过程,从结构研究进入到功 B-sheet 能研究的领域 o蛋白质动力学的不少领域的时间尺度 是落在第三代同步辐射光源的时间分 辨领域中的,如: extended cOl a-helix 〉分子间振动(fs-us)、有序-无序转变 在欧洲同步辐射中心 (nsms)、酶作用(ms)、蛋白质蛋白(ESRF),有45% 质相互作用(pms)、质子/电子迁移反的实验申请来自生 应(psms)、金属-配合基(ignd)结合科学家。 S-ms
同步辐射应用: 生命科学 探索生物大分子(蛋白质)的结构 了解生命过程,从结构研究进入到功 能研究的领域 蛋白质动力学的不少领域的时间尺度 是落在第三代同步辐射光源的时间分 辨领域中的,如: ➢ 分子间振 动 (fs-us) 、有 序- 无 序 转 变 (ns-ms)、酶作用(ms)、蛋白质-蛋白 质相互作用(ps-ms)、质子/电子迁移反 应(ps-ms)、金属-配合基(ligand)结合 (ps-ms) 在欧洲同步辐射中心 (ESRF),有45% 的实验申请来自生命 科学家