Wenn relativistische Elektronen, die sich in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit bewegen, eine Kurvenbewegung ausführen und die Richtung unter dem Magnetfeld ändern, emittiert ihr Energieverlust entlang der Tangentialrichtung in Form von elektromagnetischer Strahlung. Diese Strahlung wurde erstmals 1947 durch Synchrotron von GM entdeckt und als Synchrotronstrahlung bezeichnet. Wissenschaftler fanden heraus, dass Synchrotronlicht viele hervorragende Leistungen aufweist, die mit herkömmlichen Lichtquellen nicht zu vergleichen sind, einschließlich des breiten Spektrums, der hohen Helligkeit und der Polarisation. Diese Leistungen bieten eine breite Perspektive für die Wissenschafts- und Anwendungsforschung. Fast alle Hochenergie-Elektronenbeschleuniger haben eine Synchrotronstrahlungsstation und eine Versuchsapparatur konstruiert. Als Kernkomponente waren auch Undulatormagnete am Entwicklungsprozess der Synchrotronstrahlung beteiligt.
Undulator ist eine der Hauptausrüstungen der Synchrotronlichtquelle und des Freie-Elektronen-Lasers der dritten Generation. Der Permanentmagnet-Vakuum-Undulator nimmt in zahlreichen Permanentmagnet-Undulatoren einen relativ großen Anteil ein. Undulatormagnete gelten als das Herzstück des Vakuum-Undulators. Seine umfassenden magnetischen Eigenschaften haben einen signifikanten Einfluss auf den Spitzenwert, die Verteilung und die Stabilität des Magnetfelds. Beide Samarium-Kobalt-Magnete und Neodym-Magnete werden als Undulatormagnete verwendet. Um die Umgebung mit starker elektromagnetischer Strahlung anzupassen, war der Samarium-Kobalt-Magnet die erste Wahl im frühen Undulator. Der Hochleistungs-Neodym-Magnet verbesserte den Spitzenwert und die Qualität des Vakuum-Undulators dramatisch. Der kryogene Permanentmagnet-Undulator ist somit zum Forschungsschwerpunkt des internationalen Synchrotronstrahlungsbereichs geworden Praseodym-Magnet Ersatz Neodym-Magnet welches einen Spin-Neuorientierungsübergang bei niedriger Temperatur hat.
