发展到第三代。作为第三代光源,其主要标志是高亮度或低的电子束 发射度以及装备多个插入件。 减小电子束发射度是提高同步辐射光源亮度的最重要环节。一般 说来,第一代光源电子束发射度在100到几百纳米·弧度,第二代光 源大多在40-150纳米·弧度,第三代的电子束发射度则小得多,约 20纳米·弧度以下。1993年10月在台湾新竹建成的同步辐射研究中 心(SRC)是按第三代光源的指标设计的,其电子束发射度为19纳 米·弧度。NSRL的同步辐射光源是一台真空紫外X射线专用光源, 属第二代,发射度为16纳米·弧度,在最近调试成功的高亮度运行 模式下,电子束发射度可以达到27纳米·弧度,优于其他第二代光 第三代光源的另一重要标志是在电子储存环上装有多个插入件。 通过插入件获得性能更优良(如相干或部分相干的准单色光,可与激 光媲美)、亮度更高的辐射。插入件由周期排列的磁铁阵列组成,安 装在储存环的直线节(连接两块弯转磁铁间的直线部分)中。插入件 磁铁不是储存环的必要组成部分,可以根据需要在短时间内装上或移 走,且对储存环中电子束流的扰动应尽可能小。在插入件内电子运动 轨道平面上磁场强度呈正弦规律变化,为了使磁场尽可能强,上下两 组磁铁间的距离应尽可能小。决定插入件性能的参数主要是磁极周期 数N和参数K,K=0.934Bλ。,B为磁场峰值强度,以特斯拉为单位,λ。 为磁极周期,以厘米为单位。改变上述参数,可以从插入件得到性质 迥异的同步辐射。根据不同参数,插入件主要有如下三种。 (1)增频器。K值很大,只有一个或很少几个周期。由于磁场强度比 弯转磁铁产生的磁场强得多,电子在局部轨道上有很小的弯转半径。 因此,同步辐射的特征能量增大,使频谱向高频方向移动。 (2)扭摆器( Wiggler)。通常K>3,N较小,同步辐射频谱与从弯转 磁铁得到的一样为连续谱,但整个频谱向髙频方向移动。扭摆器均为 多周期,N虽较小但大于1,从扭摆器产生的同步辐射亮度同时得到 提高,其亮度与周期数N成正比。为获得较大K值,常采用超导磁铁 来获得较高的磁场强度 (3)波荡器( Undulator)。K值一般小于3,N较大。同步辐射在波 荡器内发生干涉而形成一些能量分立的准单色光,线宽与周期数N成 反比,亮度则与N成正比。因此,N越大,单色性越好,亮度越高. 而且,从波荡器得到的同步辐射部分相干。 除上述三种常用的插入件外,实际使用中还有其它更复杂的设计。 如组合波荡器,把上下两组磁铁排成复杂阵列,通过移动或转动磁铁阵8 发展到第三代。作为第三代光源，其主要标志是高亮度或低的电子束 发射度以及装备多个插入件。 减小电子束发射度是提高同步辐射光源亮度的最重要环节。一般 说来，第一代光源电子束发射度在 100 到几百纳米·弧度，第二代光 源大多在 40-150 纳米·弧度，第三代的电子束发射度则小得多，约 20 纳米·弧度以下。1993 年 10 月在台湾新竹建成的同步辐射研究中 心（SRRC）是按第三代光源的指标设计的，其电子束发射度为 19 纳 米·弧度。NSRL 的同步辐射光源是一台真空紫外 X 射线专用光源， 属第二代，发射度为 166 纳米·弧度，在最近调试成功的高亮度运行 模式下，电子束发射度可以达到 27 纳米·弧度，优于其他第二代光 源。 第三代光源的另一重要标志是在电子储存环上装有多个插入件。 通过插入件获得性能更优良（如相干或部分相干的准单色光，可与激 光媲美）、亮度更高的辐射。插入件由周期排列的磁铁阵列组成，安 装在储存环的直线节（连接两块弯转磁铁间的直线部分）中。插入件 磁铁不是储存环的必要组成部分，可以根据需要在短时间内装上或移 走，且对储存环中电子束流的扰动应尽可能小。在插入件内电子运动 轨道平面上磁场强度呈正弦规律变化，为了使磁场尽可能强，上下两 组磁铁间的距离应尽可能小。决定插入件性能的参数主要是磁极周期 数 N 和参数 K，K=0.934B。，B 为磁场峰值强度，以特斯拉为单位，。 为磁极周期，以厘米为单位。改变上述参数，可以从插入件得到性质 迥异的同步辐射。根据不同参数，插入件主要有如下三种。 ⑴增频器。K 值很大，只有一个或很少几个周期。由于磁场强度比 弯转磁铁产生的磁场强得多，电子在局部轨道上有很小的弯转半径。 因此，同步辐射的特征能量增大，使频谱向高频方向移动。 ⑵扭摆器（Wiggler）。通常 K3，N 较小，同步辐射频谱与从弯转 磁铁得到的一样为连续谱，但整个频谱向高频方向移动。扭摆器均为 多周期，N 虽较小但大于 1，从扭摆器产生的同步辐射亮度同时得到 提高，其亮度与周期数 N 成正比。为获得较大 K 值，常采用超导磁铁 来获得较高的磁场强度。 ⑶波荡器（Undulator）。K 值一般小于３，N 较大。同步辐射在波 荡器内发生干涉而形成一些能量分立的准单色光，线宽与周期数 N 成 反比，亮度则与 N 2成正比。因此，N 越大，单色性越好，亮度越高.。 而且，从波荡器得到的同步辐射部分相干。 除上述三种常用的插入件外，实际使用中还有其它更复杂的设计。 如组合波荡器，把上下两组磁铁排成复杂阵列，通过移动或转动磁铁阵