싱크로트론복사

요약 광속에 가까운 속도로 움직이는 전자와 양전자와 같은 하전입자가 싱크로트론가속기나 저장링에서 원운동을 할 때 방출되는 전자기파이다. 입자가속기에서는 에너지 손실의 주 요인이나, 순수과학과 응용기술 분야에 유용하게 사용할 수도 있다.

방사광가속기, 싱크로트론방사광이라고도 한다. 입자가속기에서 손실의 주요 원인으로서 초기에는 입자 가속을 방해하는 존재로만 인식되었으나, 로서의 성질이 순수과학과 응용기술 분야에 매우 유용함이 인식되면서 1970년대 이후에는 싱크로트론복사를 이용하기 위한 가속기가 전세계적으로 건설되기 시작하였다. 한국에도 포항방사광가속기가 1991년 착공되어 94년 말부터 시험가동에 들어갔다. 싱크로트론복사의 성질은 상대론적인 전자기파 발생이론으로서 정확히 이해될 수 있는데, 1940년대에 이바넨코와 슈윙거 등의 연구로 밝혀졌다.

빛과 물질의 상호작용을 이용한 실험에 유용한 주요 성질로는 ① 부터 자외선, X선까지의 넓은 범위의 연속적인 파장의 빛이 나오고, ② 방향성이 있어 단위면적당 빛의 세기가 크며, ③ 편광성(偏光性)이 강하고, ④ 시간적으로 (pulse)의 구조를 가진다는 점 등이다. 이를 이용하여 원자 및 분자분광학, 표면 및 계면(界面) 연구, X선회절 및 산란연구, X선흡수스펙트럼(X-ray absorption fine spectrum), 단백질 결정구조 분석, 광화학반응 등의 순수과학적 연구와 토포그래피(topography), 초미세 묘화법(lithography) 등 응용연구가 활발히 진행되고 있다.