散射极限储存环DLSR国际学术研讨会-NSRRC.PDF

國家同步輻射研究中心   出國報告書      散射極限儲存環 (DLSR)國際學術研討會                                 出國人姓名：羅國輝    出國日期：2013  年  12月 8日至 14日     目的地  國家、城市( ) ：美國、舊金山          請自下一頁開始撰寫( )    一、 目的     參加2013 年在美國史丹福線性加速器中心舉行之散射極限儲存 環會議(Diffraction Limited Storage Ring)  ，第三代同步輻射發展到目前 電子束的束散度已達 2 nm‐rad 以下，唯產生的同步輻射x 光離散射極 限仍有一個數量級的差異。因高能對撞機亦一直推向極低束散度的加 速器，與同步輻光源設施想達到 x 光散射的目標一致，因而希望藉由 這個研討會議將共同面對的科學與技術挑戰能分頭進行以共同分擔 研發風險，並充分利用現有工 藝技術並推進加速器之進展。     二、行程  12月 8日  由新竹出發。   12月 9日  第一天會議分別由主席確認會議主要議題，並由大型加速 器與 X 光源用戶對需求與研發進度輪流報告。  12月 10日  第二天會議分別由設計與建造中之加速器光源分別就目 前之設計、規劃及建造之進度輪流報告。  12月 11日  加速器與實驗用戶分別就各自之議題先行總結，最後合 併二會議共同討論關切之議題，達成會議總結。  12月 12日參觀史丹福大學   12月 13日凌晨搭機回台灣。   12月 14 日抵達台灣     三、內容摘要：  第三代同步輻射光源發展到目前為止，由 於加速器模擬軟体的快 速發展及電腦硬體平行計算能力的日新月異，使得過去難以做到的非 線性優化與數千個帶電粒子同時的平行追蹤模擬變得可行，再加上過 去20 多年精密加工技術的精進與超導技術在加速器系統上的廣泛運 用，使得以往只能停留在理論設計之系統硬体，在近期新建之儲存環 與加速器中被驗証其可行性。  必威体育精装版建造中之光源設施，例如 TPS及 NSLS‐II ，其理論設計之電子 束的束散度均在 2 nm‐rad 以下，若再加上damping wiggler ，電子之 束散度可再下降到數佰個   pm‐rad 。以現在運行中的同步輻射光源而 言，雖然在光通量、光亮度、偏極化、在空間中的相干性與時間解析 上可滿足絕大多數用戶的實驗，但對實驗樣品極難結晶或需分析快速 動態的實驗用戶而言，需要有更高度時間相干的光源與極小的光斑與 亮度。在 x 光區的自由電子雷射設施提供部分的解決方案，但其高達 GW的脈衝功率、造價高昂、運轉費用不貲、電子束能量與雷射光源 能量交換效率極低、與僅能提供少數光束線同時實驗等先天的缺陷， 提供了以儲存環光源設施為基礎的光源設施進一步演化的可能。以儲 存環概念當基礎是最可能而自然演進，此可能的演進方向之一是以超 導線性加速器為基石的Energy Recovery Linac ，另一方向則為以弱化 轉彎磁鐵強度，再配合增強的聚焦效應的 Multi‐Bend Achromatics  (MBA)磁格概念的儲存環。