看到台灣同步輻射中心可能因預算遭刪減而暫停運轉的新聞，來奉獻一下微薄的物理知識，以前讀過粒子物理，因此稍微了解同步輻射儀的原理。
講到粒子物理，大家最熟悉的應該是位於日內瓦的LHC，簡單來說LHC就是把質子束加速到能量非常非常高，然後讓他們對撞去分析產物，這個叫「對撞機」。當帶電粒子在甜甜圈裡面轉的時候，其實會不斷沿切線方向射出電磁波（就是光，無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、伽馬射線通通都算），這些光很乖，波長會根據彎道的性質而定，因此只要設計妥當，我們就可以選擇要接收哪種光，然後拿來做別的實驗，這個情況下就叫作「同步輻射儀」。「同步」一詞的由來與其運作原理有關，在此不闡述。總而言之，其實對撞機跟同步輻射儀大同小異。
甜甜圈並不是真的正圓形，他裡面其實是個2X到4X邊形。剛剛講過每次轉彎就會射一道光出來，所以一個36邊形基本上就會發出36道光芒，像小朋友畫的太陽外圍會有很多垂直線那樣。法國國家甜甜圈，也就是我工作的法國原子能研究總署旁邊那顆，他的名字就叫作「太陽」（Synchrotron Soleil）。
光是要拿來用的，怎麼用？射東西！所以每道光芒末端基本上就是間實驗室。這些實驗室很像貨櫃屋，通常有三個部份：第一是接收室，處理從甜甜圈出來的光的地方；第二是標靶室，放實驗樣品、器材的地方；第三是分析室，也就是幾個人站在螢幕前喝咖啡順便監控的地方。剛剛說過，光的波長取決於彎道設計，因此甜甜圈在蓋之前要事先決定要幾支X射線槍？幾支紫外線槍？通常是這兩種，其中又以X射線槍為大宗，但也是有伽馬雷射槍和紅外線槍的存在。
所以是哪些人在喊「就是這個光！」呢？科學家、工程師、企業都有。其實最需要雷射槍的反而不一定是物理學家，很多生物學家會拿他們的晶體過來給X射線轟炸，也有很多工程師需要測試儀器的耐受度，詳細的使用方式個人才疏學淺實在無法詳述。在法國，申請使用國家太陽甜甜圈雷射槍的成功率好像只有20%左右（這數字我不太確定），可見需求之高。使用核可是用小時在算的，也就是說，你可能只會被允許給槍射72小時，時間到就是謝謝再連絡，後面排隊的還大有人在。所以申請到的團隊來的時候都要輪班把握分秒，這種機構也往往設有旅館讓使用者就近休息。
新聞中指出的「最亮光源」其實是來自這個圖，圖中橫軸是甜甜圈週長，縱軸是光束的「粗細程度」。在粒子能量一樣的情況下，光束越粗代表位置或能量越不精準，在進入接受室的時候就會有一部份被過濾掉，換言之就會損失能量；越細，就能保留越多，能量就會強。圖表中可見台灣國家新甜甜圈（TPS）的「粗細值」雖非最低，但也已是數一數二，換言之就是光線品質不賴就是了。
有些人認為基礎研究與應用研究之間有尊卑之分，認為應用研究才有投資的價值，個人抱持反對的態度；但甜甜圈這種設施，乃許多應用型研究之後盾，供養天下萬門領域的R&D，如果真的了解同步輻射儀背後所帶來的潛力和附加價值，即便秉持輕基礎、尊應用的價值觀，也不可能棄之如敝屣才是。
最後來個本文摘要：
- 帶電粒子在甜甜圈裡繞圈圈的同時還會拿雷射槍亂指別人。
- 看他們相撞的叫「對撞機」，拿槍來用的叫「同步輻射儀」。
- 槍有很多把，X射線、紫外線最多。
- 很多人很想要被槍射，不一定是物理學家。
- 台灣國家甜甜圈的槍的品質很高。
- 停電很腦殘。
參考資料（以下連結皆可能因過期而失效）：
1. 新聞：預算被刪 全球最亮「台灣光子源」面臨斷電
2. 新聞：世界同步輻射儀性能表（The landscape of various synchrotrons around the world in terms of physical size (the circumference of the electron storage ring) and the emittance of the electron beam.）
2015.05.22 Paris Boucicaut
講到粒子物理，大家最熟悉的應該是位於日內瓦的LHC，簡單來說LHC就是把質子束加速到能量非常非常高，然後讓他們對撞去分析產物，這個叫「對撞機」。當帶電粒子在甜甜圈裡面轉的時候，其實會不斷沿切線方向射出電磁波（就是光，無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、伽馬射線通通都算），這些光很乖，波長會根據彎道的性質而定，因此只要設計妥當，我們就可以選擇要接收哪種光，然後拿來做別的實驗，這個情況下就叫作「同步輻射儀」。「同步」一詞的由來與其運作原理有關，在此不闡述。總而言之，其實對撞機跟同步輻射儀大同小異。
甜甜圈並不是真的正圓形，他裡面其實是個2X到4X邊形。剛剛講過每次轉彎就會射一道光出來，所以一個36邊形基本上就會發出36道光芒，像小朋友畫的太陽外圍會有很多垂直線那樣。法國國家甜甜圈，也就是我工作的法國原子能研究總署旁邊那顆，他的名字就叫作「太陽」（Synchrotron Soleil）。
光是要拿來用的，怎麼用？射東西！所以每道光芒末端基本上就是間實驗室。這些實驗室很像貨櫃屋，通常有三個部份：第一是接收室，處理從甜甜圈出來的光的地方；第二是標靶室，放實驗樣品、器材的地方；第三是分析室，也就是幾個人站在螢幕前喝咖啡順便監控的地方。剛剛說過，光的波長取決於彎道設計，因此甜甜圈在蓋之前要事先決定要幾支X射線槍？幾支紫外線槍？通常是這兩種，其中又以X射線槍為大宗，但也是有伽馬雷射槍和紅外線槍的存在。
所以是哪些人在喊「就是這個光！」呢？科學家、工程師、企業都有。其實最需要雷射槍的反而不一定是物理學家，很多生物學家會拿他們的晶體過來給X射線轟炸，也有很多工程師需要測試儀器的耐受度，詳細的使用方式個人才疏學淺實在無法詳述。在法國，申請使用國家太陽甜甜圈雷射槍的成功率好像只有20%左右（這數字我不太確定），可見需求之高。使用核可是用小時在算的，也就是說，你可能只會被允許給槍射72小時，時間到就是謝謝再連絡，後面排隊的還大有人在。所以申請到的團隊來的時候都要輪班把握分秒，這種機構也往往設有旅館讓使用者就近休息。
新聞中指出的「最亮光源」其實是來自這個圖，圖中橫軸是甜甜圈週長，縱軸是光束的「粗細程度」。在粒子能量一樣的情況下，光束越粗代表位置或能量越不精準，在進入接受室的時候就會有一部份被過濾掉，換言之就會損失能量；越細，就能保留越多，能量就會強。圖表中可見台灣國家新甜甜圈（TPS）的「粗細值」雖非最低，但也已是數一數二，換言之就是光線品質不賴就是了。
有些人認為基礎研究與應用研究之間有尊卑之分，認為應用研究才有投資的價值，個人抱持反對的態度；但甜甜圈這種設施，乃許多應用型研究之後盾，供養天下萬門領域的R&D，如果真的了解同步輻射儀背後所帶來的潛力和附加價值，即便秉持輕基礎、尊應用的價值觀，也不可能棄之如敝屣才是。
最後來個本文摘要：
- 帶電粒子在甜甜圈裡繞圈圈的同時還會拿雷射槍亂指別人。
- 看他們相撞的叫「對撞機」，拿槍來用的叫「同步輻射儀」。
- 槍有很多把，X射線、紫外線最多。
- 很多人很想要被槍射，不一定是物理學家。
- 台灣國家甜甜圈的槍的品質很高。
- 停電很腦殘。
參考資料（以下連結皆可能因過期而失效）：
1. 新聞：預算被刪 全球最亮「台灣光子源」面臨斷電
2. 新聞：世界同步輻射儀性能表（The landscape of various synchrotrons around the world in terms of physical size (the circumference of the electron storage ring) and the emittance of the electron beam.）
2015.05.22 Paris Boucicaut
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