「光」一向是人類觀察及研究大自然不可或缺的憑藉，廣義地說，所以電磁波都可 以叫做光。電磁波這個家族中依波長長短而言，無線電波波長最常，適合用來觀察宇 宙恆星巨大的世界，微波用於觀測飛機、船艦和颱風，紅外線是夜視系統和飛彈追蹤 熱源所用的波長，可見光是我們肉眼唯一看見的波長範圍，紫外線用於觀察氣體分子 及凝態物理電子結構，X 光是研究晶體結構極佳的工具，波長最短的伽瑪射線則可用 來探索原子核內的世界。
同步加速器光源也是電磁波的一份子，為一連續波段的電磁波，涵蓋紅外線、可 見光、紫外線及 X 光等，1947 年首次在美國通用電器公司同步加速器上意外地被發 現，因此命名為「同步輻射」或「同步加速器光源」[1]。
圖 C-1 同步輻射光能量示意圖
1、 同步加速器光源特性
加速器光源具有六項特色，分述如下[1]。
(1) 亮度極高
由於同步加速器光源是由如髮絲的電子束受磁場所產生，經過光束線的導引後，
可以將高亮度的光筆直地集中在極小的實驗樣品上。以X光為例，同步加速器光源在 這波段的亮度比傳統X光所產生者亮一百萬倍，許多物質內部的細微結構藉此都可以 看得一清二楚。因而大量縮短實驗時間，提高實驗的鑑別率及準確度，並可量取物質 結構的動態變化。例如以X 光拍攝晶體結構需時二十四小時，而用同步輻射光束，
只需一至一百秒。又如對於吸收、催化作用及金屬非金屬轉變之研究，使用高強度的 同步輻射，可以詳細了解動態的變化情形。儲存環中為超高度真空，電子束不易被其 他散射，故極為穩定。射束強度衰減極為緩慢，可連續運轉達數小時之久。
同步輻射加速器利用不同發光元件例如轉彎磁鐵、聚頻磁鐵等，產生之光源亮度 與傳統光源亮度比較如圖C-2 所示。
圖 C-2 同步輻射光源光亮度與傳統光源亮度比較[1]
(2) 波長連續
同步加速器光源是唯一能提供波長連續、可調、範圍寬廣的光裝置，藉由光束線 分光儀的調變，同步加速器光源可以在紅外線、可見光、紫外線及X光等寬廣的波長 間掃描，因為不同物質的物理與化學性質，對不同波長的光，反應程度不同，，因此 在同一地點可以完成各種不同類型的科學實驗。
(3) 準直性佳
由儲存環產生之光源沿軌道的切線方向形成張角極小的光束，即使實驗站在數公
尺外的實驗區，光束仍集中於極小範圍。
(4) 具偏振性
同步加速器光源偏振性可為線性、橢圓、或圓偏振，對電子能階的對稱性及表面 積和結構的研究甚有助益。在儲存環平面上所產生之同步輻射其偏振方向與加速方向 平行。當垂直角度小時，其偏振率亦甚高。除了同步輻射及雷射光之外，一般光源均 非偏振光。
(5) 具時間脈波性
儲存環中之電子因高頻加速之因素被聚成一串列脈波的形式，因此所產生之光源 也為脈波形式，為極為精準周期性的時間脈波。單一脈波的長度約為5 *10-11~1*10-10 秒(佰億分之一秒)，由單一電子束的時長決定，兩脈波間的時距為電子束環繞儲存環 一週所需時間與電子束數目的比值，大約為2*10-9~1*10-6 秒，脈波時距與所採用的 高頻頻率相關。這種脈波波長極短，波距(週期)極長的特性，若充分利用這特性，可 使同步加速器光源成為研究動態生命期的重要工具。
(6) 光截面積極小
由儲存環產生之光源，其截面積小於0.02平方公釐(ｍ㎡)，沿軌道的切線方向，
形成張角極小的光束，即使射至數公尺外的實驗區，光能量仍集中於一束，為極佳的 平行光源。且光度集中，可增進角度鑑別率，故連小面積詴樣亦可研究。如圖C-3所 示。
圖 C-3 光截面積極小示意圖