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- 2015年
- 545期－光科學年代（5月號）
文章專區
2015-05-01同步輻射光源解密
545 期
Author 作者
黃迪靖。李凱弟。
在新竹科學園區內，有一座亞洲尖端的同步加速器光源「臺灣光源」，二十年來已在各科學領域達成無數驚人的科學成果。而臺灣有史以來最大的跨領域共用研究平台「臺灣光子源」，將推動更大的科學浪潮。
在1862至1864年間，蘇格蘭物理學家馬克斯威爾（James Maxwell）將電場與磁場兩現象以數學統一融合後，發現電磁波就是光。電磁波是一種電場與磁場向量彼此垂直，且其場量以類似正弦函數在正負兩極大值之間波動的現象。
同步輻射是同步加速器所產生的電磁波，而同步加速器光源是一種尖端的大型跨領域科學實驗設施。臺灣自1983年開始籌劃建造同步加速器光源，於1993年建造完成位於新竹之國家同步輻射研究中心的首座光源。此為世界第三座、亞洲第一座先進的第三代同步加速器光源，名為「臺灣光源」，此設施自1994年開放給用戶使用至今已達21年。為因應後續逐一落成世界各國更高性能同步加速器光源的挑戰，該中心於2004年開始規劃第二座名為「臺灣光子源」之加速器光源，此光源於2014年12月31日成功地儲存了電子能量達30億電子伏特（3 GeV）的電子束，將於今年底開放給用戶使用，為臺灣科技界添一實驗利器。聯合國將今年訂為國際光之年（the International Year of Light），本文藉由淺談同步加速器光源所從事之先進科學研究來共襄盛舉。
同步輻射是什麼？
電磁波的發現
自17世紀牛頓以稜鏡對陽光中的可見光作了系統性的研究之後，出生於德國的英國科學家賀協爾（William Herschel）在1800年發現了陽光中的紅外線，緊接著德國物理學家瑞特（Johann Ritter）在1801年發現了陽光中的紫外線，這些發現開啟了人類的視野，讓人意識到在人類肉眼可感知的頻率之外，有更低頻率（紅外線）或更高頻率（紫外線）的光存在於陽光之中。......【更多內容請閱讀科學月刊第545期】