速度接近光速的帶電粒子在磁場中作圓周運動時，會沿著偏轉軌道切線方向發射連續譜的電磁波。1947年人類在電子同步加速器上首次觀測到這種電磁波，并稱其為同步輻射，后來又稱為同步輻射光。同步輻射最初是作為電子同步加速器的有害物而加以研究的，后來成為一種從紅外到硬X射線范圍內有著廣泛應用的高性能光源。同步輻射光源是開展凝聚態物理、材料科學、生命科學、資源環境及微電子技術等多學科交叉前沿研究的重要平臺。

　　激光等離子體光屬于價格便宜、易于操作的光源，可以用于X射線顯微術，象電子掃描顯微鏡一樣作為實驗室的常規分析工具。其基本原理是：當高強度(1014～1015 W/cm2)激光脈沖聚焦打在固體靶上時，靶的表面迅速離化形成高溫高密度的等離子體，進而發射X射線。它是一種具有足夠輻射強度的獨立點光源，所用泵浦激光器主要有Nd:YAG，釹玻璃和KrF等。X射線發射與靶材料有關，由于濺射殘屑可能損傷和污染光學系統和樣品，若用氣體靶代替固體靶可以避免殘屑問題。因此，需要進一步研究開發有效的、高重復頻率工作的、不產生殘屑的激光等離子體X射線光源。

　　擁有近70條光束線的美國阿貢實驗室同步輻射光源

　　同步輻射光源的主體是電子儲存環，30多年來已經歷了三代的發展。第一代同步輻射光源的電子儲存環是為高能物理實驗而設計的，只是“寄生”地利用從偏轉磁鐵引出的同步輻射光，故又稱“兼用光源”；第二代同步輻射光源的電子儲存環則是專門為使用同步輻射光而設計的，主要從偏轉磁鐵引出同步輻射光；第三代同步輻射光源的電子儲存環對電子束發射度和大量使用插入件進行了優化設計，使電子束發射度比第二代小得多，同步輻射光的亮度大大提高，如加入波蕩器等插入件可引出高亮度、部分相干的準單色光。

　　同步輻射光具有頻譜寬且連續可調（具有從遠紅外、可見光、紫外直到X射線范圍內的連續光譜）、亮度高（第三代同步輻射光源的X射線亮度是X光機的上億倍）、高準直度、高偏振性、高純凈性、窄脈沖、精確度高以及高穩定性、高通量、微束徑、準相干等獨特的性能。

　　設計有30個光引出口的英國DIAMOND同步輻射光源

　　世界上有近40臺同步輻射光源正在運行，還有幾十臺在設計、建造中。我國的北京同步輻射裝置（BSRF）、合肥中國科技大學同步輻射裝置（NSRL）和臺灣新竹的同步輻射裝置（SRRC）分別屬于第一、第二和第三代光源，正在建造的上海光源（SSRF）屬第三代光源。

　　SSRF平面圖

　　建在BSRF的我國大陸第一條中能X射線雙晶單色器光束線，該光束線用于中等能區X射線范圍（1.2keV-6.0keV）的計量學、探測器標定、光學元件性能測試及吸收譜學等方面的研究，具有重要的科學意義

　　北京同步輻射裝置4W1A光束線形貌學實驗站上能量為24keV的X射線拍攝的肝樣品圖像