مصدر ضوء سنكروترني

Synchrotron radiation reflecting from a terbium crystal at the Daresbury Synchrotron Radiation Source, 1990

مصادر الضوء السنكروتروني Synchrotron light sources، تصدر عن الجسيمات المشحونة كهربائياً مثل الإلكترونات والبروتونات المتسارعة سواء كان التسارع خطياً يزيد من قيمة السرعة، أم ناظمياً على المسار يغير من اتجاه هذه السرعة، وسواء كانت في الخلاء أم في المادة (كما في سلك الهوائي) إشعاعات كهرمغناطيسية يعتمد توزع شدتها وفق الاتجاهات وتواترها على هذا التسارع وعلى سرعتها.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 خصائص المصادر

• High bleftness and high intensity, many orders of magnitude more than with X-rays produced in conventional X-ray tubes
• High level of polarization (linear, elliptical or circular)
• High collimation, i.e. small angular divergence of the beam
• Low emittance, i.e. the product of source cross section and solid angle of emission is small
• Wide tunability in energy/wavelength by monochromatization (sub-electronvolt up to the megaelectronvolt range)
• High brilliance, exceeding other natural and artificial light sources by many orders of magnitude: 3rd generation sources typically have a brilliance larger than 10¹⁸ photons/s/mm²/mrad²/0.1%BW, where 0.1%BW denotes a bandwidth 10⁻³w centered around the frequency w.
• Pulsed light emission (pulse durations at or below one nanosecond, or a billionth of a second).

 الإشعاع السنكروتروني من المعجلات

توزع الإشعاعات الكهرومغناطيسية يأخذ شكلاً حادّا حينما تقترب سرعة الجسيمات من سرعة الضوء لتولّد الإشعاع السنكروتروني، الذي لوحظ للمرة الأولى عام 1947 عياناً في مسرّع دائري للإلكترونات معروف بالسنكروترون يستعمل حقلاً مغنطيسياً لجعل الجسيمات تسير دائرياً وحقلاً كهربائياً لتعويض الضياعات عند كل دورة. وكان هذا الإشعاع يعدّ أحد أنواع الضياعات التي يجب تعويضها لتبقى الجسيمات في مساراتها. غير أن ميزات هذا الإشعاع الفريدة جعلته أداة مفيدة في كثير من مجالات الفيزياء وعلوم الحياة. إن أبرز ما يميّز هذا الإشعاع كونه عالي الاستقطابية polarization ومستمراً واعتماد تواتره، وشدته على الحقل المغنطيسي الذي يجعل حركة الجسيمات متموّجة فتصدره، فهو خلافاً للإشعاعات الحرارية لا يعتمد على درجة حرارة المنبع.

إن التشابه بين عملية توليد هذا الإشعاع على الأرض ومحاكاة تلك المشاهدة في بعض المجرّات يسهم في فهم ما يحدث لها.

 Beamlines

Beamlines of Soleil

 التقنيات التجريبية والاستخدامات

• Structural analysis of crystalline and amorphous materials
• Powder diffraction analysis
• X-ray crystallography of proteins and other macromolecules
• Magnetic scattering
• Small angle X-ray scattering
• X-ray absorption spectroscopy
• Inelastic X-ray scattering
• Soft X-ray emission spectroscopy
• Tomography
• X-ray imaging in phase contrast mode
• X-ray standing wave experiments
• Photolithography for MEMS structures as part of the LIGA process.
• High pressure studies
• residual stress analysis
• X-Ray Multiple Diffraction
• Photoemission spectroscopy and Angle resolved photoemission spectroscopy

 انظر أيضا

• List of synchrotron radiation facilities
• قائمة مصادر الضوء

 وصلات خارجية

• Sincrotrone Trieste - Elettra and Fermi lightsources
• Imaging ancient insects with synchrotron light source -- BBC
• Synchrotron light at IOP