Abstract
同步輻射加速器所提供高強度及寬頻帶的同步輻射光，已成為科學研究上 的有力工具，而電子束品質的好壞影響同步輻射光之強度及穩定性，其儲 存環中電子束的截面大小及軌道穩定度是影響光束品質最重要的兩個因素 ，若能精確的測得截面大小及軌道穩定度，對儲存環加速器的運轉及同步 輻射光品質之控制，將有極大的助益。在儲存環加速器中，電子束截面大 小及軌道穩定性影響同步輻射光之品質甚巨，本論文擬設計一光學量測系 統，將電子束在轉彎磁鐵處放出之同步輻射光聚焦成像於光二極體陣列上 ，以測得電子束截面大小及軌道穩定性。利用同步輻射光來量測儲存環加 速器電子束截面是一種迅速且為非破壞性的量測方法，但電子束截面半寬 約為 100微米時，用以聚光之光學系統所產生的誤差將嚴重地影響量測的 結果。故本論文研究設計一適當之光學系統，在對光學系統做像差、色差 、繞射誤差及彎曲軌道之觀測誤差等誤差校正，並依通過光學系統之光子 通量，選擇適當之光二極體陣列，以便能正確地測得電子束截面大小。本 論文擬設計的量測系統，除欲獲得精確的量測外，迅速、非破壞性的量測 性質亦為考慮之列。而各種量測加速器電子束截面的方法中，利用同步輻 射光來量測電子束截面正能符合迅速及非破壞性之需求。由於同步輻射光 為連續光譜，所以須選擇適當波長範圍之同步輻射光以能符合上述需求。 故本論文將研究設計能將同步輻射光聚焦成像並加以精確地量測之光學系 統，並對各種光學系統及觀測上之誤差做理論之計算，以求能對量測系統 做精確的誤差校正。除此之外，並研究設計模擬電子束截面之實驗系統， 觀察影像偵檢器對量測的影響，並測出不同大小截面之繞射誤差的實驗值 ，以利完成量測系統的誤差校正。