同步加速器輻射（SR）源和自由電子激光（FEL）源是高速電子在受各種磁結(jié)構(gòu)約束的明確定義的軌道上運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的高亮度寬帶電磁輻射。自由電子激光源尤其具有超短光脈沖的亮度和相干性。這些光脈沖的波長(zhǎng)范圍從一毫米到幾納米（如x射線）。同步加速器輻射和自由電子激光源引起了許多重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。目前，全球有超過(guò)60座同步加速器和20臺(tái)自由電子激光源在運(yùn)行，還有一些在建設(shè)或規(guī)劃中。

原子能機(jī)構(gòu)幫助成員國(guó)在同步加速器輻射應(yīng)用領(lǐng)域構(gòu)建能力。它組織技術(shù)會(huì)議和講習(xí)班，并開辦專門短訓(xùn)班，傳授這些技術(shù)的理論知識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐知識(shí)。原子能機(jī)構(gòu)與意大利的Elettra Sincrotrone Trieste公司合作，幫助成員國(guó)獲得同步加速器輻射設(shè)施，原子能機(jī)構(gòu)與意大利公司Elettra Sincrotrone Trieste合作。在該公司的x射線熒光束設(shè)施上建立了一個(gè)聯(lián)合研究設(shè)施，旨在提供光譜學(xué)和顯微鏡學(xué)高水平測(cè)量所需的光束參數(shù)。x射線熒光束設(shè)施從2015年初開始全面投入運(yùn)行。

在科學(xué)和工業(yè)上的廣泛應(yīng)用

同步加速器輻射的獨(dú)有特性，包括高亮度、寬的光譜范圍和波長(zhǎng)/能量的可調(diào)性，使其具有對(duì)材料表征進(jìn)行分析的卓越能力。與光子-物質(zhì)相互作用的各種模式相結(jié)合，同步加速器輻射提供了廣泛的技術(shù)和方法：

• 化學(xué)分析，如元素成分、化學(xué)形態(tài)和對(duì)吸收原子的協(xié)調(diào)位點(diǎn)分析，以及分子群和結(jié)構(gòu)的鑒定；
• 通過(guò)x射線衍射、小角度x射線散射和x射線反射法，進(jìn)行了解非均質(zhì)材料結(jié)晶誘導(dǎo)改性的結(jié)構(gòu)分析；
• 利用諸如軟x射線發(fā)射、光發(fā)射電子顯微鏡、角分辨光發(fā)射光譜、低能電子顯微鏡和x射線磁圓二色性等多種技術(shù)，對(duì)表面、薄膜和隱埋界面的電子特性和磁特性進(jìn)行研究。
• 形態(tài)描述，通過(guò)微觀對(duì)比和相位對(duì)比計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)，在二維或三維空間中對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的精微細(xì)節(jié)實(shí)施可視化。

這些能力使同步加速器輻射應(yīng)用能夠擴(kuò)展到廣泛的科學(xué)領(lǐng)域：材料科學(xué)、能源研究、蛋白質(zhì)結(jié)晶學(xué)、環(huán)境科學(xué)、化學(xué)、生命或生物科學(xué)、微電子學(xué)、包括地外物質(zhì)研究在內(nèi)的地質(zhì)科學(xué)和古環(huán)境分析。同步加速器輻射也有廣泛的工業(yè)應(yīng)用，從制藥和生物技術(shù)到汽車、半導(dǎo)體和化妝品的生產(chǎn)。最近，能源儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換也進(jìn)入了這一應(yīng)用名單，包括諸如電池、燃料電池、光伏和有機(jī)半導(dǎo)體等微米和納米級(jí)非均勻材料。

自由電子激光源用于研究凝聚態(tài)、納米材料、分子和原子過(guò)程及生物系統(tǒng)的特性。尤其是，自由電子激光源生成的飛秒x射線脈沖被用于單束團(tuán)計(jì)時(shí)實(shí)驗(yàn)，從而能夠開啟進(jìn)行分子和原子動(dòng)態(tài)過(guò)程的超快和高分辨率研究的能力。

全球同步加速器輻射源清單見(jiàn)原子能機(jī)構(gòu)加速器知識(shí)門戶網(wǎng)站。