在同步輻射中心的光源計畫(TLS)中,住著八條「龍」。他們分別是元龍、金龍、飛龍、巨龍、顯龍、閃龍、幻龍和旋龍,這「天龍八部」鎮守著光源計畫,如果沒牠們,科學家就無法用各種不同形式的光來做實驗。
這八條龍實際上指的是龍光束線。光束線是將同步輻射產生的光引導到實驗站設施,龍光束線特別的地方在於解析度比過去傳統光束線高上10倍,因此用傳統光束線觀測看起來一團模糊的東西,用龍光束線觀測就能分得清清楚楚。
約莫30多年前,科學家煩惱著無法將同步輻射實驗站的光線精確聚焦到一點之上,因為現實中透鏡拋光打磨的技術有極限,和理想總是有點差距,造成透過透鏡打出來的光有像差,是光的解析度不夠高的主因。
當大部分科學家都在嘗試各種透鏡組合,想解決此問題卻鎩羽而歸的時候,發明龍光束線的「龍的傳人」、同步輻射中心前主任陳建德,卻別有巧思,用很簡單的方法就突破瓶頸,大幅提高光束線解析度。
陳建德說,那時面對的兩個主要問題,一個是「不同頻率的光(例如藍光和紅光),會因為折射率不同,而聚焦在不同的地方、產生像差」,另一個則是「像散彗差,因為水平的光和垂直的光互相干擾而造成」。
針對問題一,陳建德想出「可以移動的出射狹縫」,視打出來的光的頻率來調整狹縫位置來解決像差問題。對第二個問題,他則先用水平和垂直聚焦鏡,將水平垂直光分開,使其不互相干擾;他的簡單作法卻大幅提高光束線解析度,他以前在貝爾實驗室的同事認為這光束線這麼厲害,何不就以中華文化中最厲害的獸類「龍」來命名,於是便有了龍光束線。
現在台灣光源內的「老大」元龍,就是陳建德從美國扛回來再重組的光束線,也是世界上第一條龍光束線,老二「金龍」則是台灣第一條光束線,陳建德說比賽排名總用金銀銅來排,所以才這樣命名。
陳建德說,老三「飛龍」的命名可能是因為當時連續劇「飛龍在天」很紅才取的,聽起來有些無厘頭,不過老四「巨龍」的名字可就有來頭了,巨龍是台灣光源內最高、體積最大的光束線,高達3.5公尺(一般的頂多高1-1.5公尺),其下方還有三個巨大的花崗岩鎮著,避免因振動影響光束品質;巨龍之所以這麼高,是因為其產出的光要是真空紫外光,需要較大的入射角、所以才從高處將光打下來。
老五「顯龍」則是因為他有顯微功能,可讓科學家看到很小的東西,如電晶體內部的線路;老六「閃龍」則可以做時間解析實驗,可用來觀測在激發態的電子行為,因激發態電子「一閃即逝而」命名。
老七是「幻龍」,陳建德說,幻龍是同一條光束線可以產出X光或真空紫外光,只要將光束線內部的鏡子調整一下角度就能辦到,也有點像火車的轉轍器,因其變幻莫測而得名,老么「旋龍」的名字則來自他可以產出左、右旋光,讓科學家能研究磁性材料。