高相干超快电子源研究进展

以原子级时空分辨监测物质的动力学行为并从最根本层面理解自然界中的微观基本过程一直是飞秒物理、飞秒化学以及飞秒生物学研究的目标.时间分辨电子衍射巧妙地结合了抽运-探测技术和电子衍射技术,可实现直接"观察"和"冻结"类似的超快过程.然而,目前常用的超快电子探针的横向相干性仍受到电子源的初始尺寸、有效温度、能量弥散以及电子间固有库仑排斥的限制,还很难分辨化学和生物相关的复杂有机分子.近年来大量研究工作都集中在发展高相干的超短电子源,其不仅对时间分辨电子衍射研究起到推动作用,也将极大地促进超快电子显微镜、相干衍射成像以及叠层成像等的发展.本综述以相干性为主线,介绍了几种常用平面阴极光电发射源的研究进展,并从产生机理、独有特性和实验成果方面讨论了尖端发射源和冷原子电子源这两类新型的高相干超快电子源,最后对衍射技术的相干性发展和未来应用进行了展望.     

室温下金属中电子格林艾森常数的测量

在室温条件下用自己研制的超快电子衍射实验设备精确测量了金属铝的电子格林艾森常数(γ_e).当飞秒脉冲激光瞬间加热铝膜时,电子和晶格对固体热膨胀的作用在时间域上是不同步的,借助于超快电子衍射实验设备的高时间分辨能力,可以摆脱以往测量非磁性金属材料时低温的限制,在室温条件下,实验通过直接观测瞬间加热的铝膜中电子和晶格对热膨胀的不同贡献得到电子的格林艾森常数. 关键词： 格林艾森常数 超快电子衍射 晶格热运动 电子热运动     

电子双缝衍射实验的计算机模拟

根据电子双缝衍射实验中电子在衍射观察屏上出现的相对几率分布,用计算机模拟在不同电子数情况下的电子衍射图样。     

计算机仿真环境下电子双缝衍射的实验方案

在一般的近代物理实验教材中，关于电子衍射实验采用的是晶体表面反射衍射或金属箔透射衍射。本文提出一套基于双缝衍射的、用于研究微观粒子波粒二象性的电子衍射实验方案，并且鉴于在一般的实验中不具备进行电子双缝衍射实验的条件，本实验方案是在电子双缝衍射计算机模拟的仿真环境下进行的。     

菊池图在高能电子衍射实验中的应用

本文提出了在高能电子衍射实验中，当加速电压改变时利用菊池图测量电子波长变化值的方法。     

高分辨电子显微学与电子衍射相结合的图像处理方法

介绍了一种测定晶体结构的图像处理技术，它基于高分辨电子显微学与电子电子衍射的结合。中给出了其方法的示意图。     

电子衍射仪中X射线的分布与防护

电子衍射是大学物理实验中证明电子具有波粒二象性的重要实验。电子衍射仪在工作时,电子枪阴极发射出的电子,在40KV高压加速阳极作用下,将以1.2×10~5km/s的速度打在衍射膜和金属膜架上,产生x射线,并从荧光屏和观察窗口处辐射出来。如不了解该仪器x射线的分布,不注意防护,必将对实验教师的身体健康带来影响。     

模拟退火算法的并行实现及其应用

利用高性能并行超级计算机系统THNPSC-1成功地实现了模拟退火算法的并行运算,并将其应用于会聚束电子衍射、俄歇电子能谱等实验数据的分析中,取得了以往实验数据分析方法无法获得的定量数据.整个模拟退火计算程序是一个独立的模块,具有良好的可移植性,适用于任何多变量函数的最优化问题. 关键词： 最优化 会聚束电子衍射 俄歇电子能谱     

飞秒电子衍射系统中调制传递函数的理论计算

主要介绍了飞秒电子衍射系统的组成及设计指标. 包括光电阴极、电子聚焦系统、电子偏转系统、双微通道板(MCP)电子探测器等，并给出了基本的设计思路、设计结果. 光电阴极是由位于蓝宝石晶体上面的银膜构成，为了获得足够小的电子束斑以及减小电子上靶时的角度，紧贴栅极后放置一个100μm的小孔，对电子束的形状和大小进行限制. 采用磁电子透镜进行聚焦，电子衍射图样由放置在样品后面的双MCP像增强器进行探测. 在设计计算时，用Monte Carlo方法对光电子的初能量、初角度以及初位置分布进行抽样，用有限元法计算磁透镜 关键词： 飞秒电子枪 有限元法 Monte Carlo模拟 调制传递函数     

电子衍射仪高压电源设计与制作

为培养学生独立工作能力,使学生了解静电高压获得与测量方法,我们开设了“电子衍射仪高压电源设计”的实验题目。本文就高压电源设计与制作中的有关技术问题做如下介绍,供参考。一、电子衍射对高压电源的要求 1.为得到清晰衍射图象和较少的X射线辐射剂量,我们在DYY—3型电子衍射仪(已通过省级鉴定)研制过程中,经过反复实验得出电子衍射仪高压电源应提供输出稳定并连续可调的0—45kV     

用自制电子管测定电子荷质比(e/m)

一、前言电子荷质比的测定证实了电子是带有一定电量(e)和具有一定质量(m)的微粒。而电子衍射实验又证实了电子具有波动性。波—粒二象性是电子、原子、光子等一切微观物质的基本特征。故以上二个实验作为高等院校的近代物理实验或有     

亚稳态γ-Mn与GaAs(100)界面的形成:扩散和化学反应

利用低能电子衍射、电子能量损失谱和X射线电子能谱,对亚稳态了γ-Mn在清洁、有序的GaAs(100)表面的淀积过程进行了研究.研究结果表明,淀积初期锰的生长是层状的.在生长过程中界面发生互混井伴随着Mn与衬底间的化学反应.我们用一简单的模型对上述过程进行了理论计算,得到的结果与实验基本吻合.这对于进一步理解亚稳态γ-Mn的形成机理具有重要意义. 关键词：     

电子双缝衍射的计算机模拟

根据电子双缝衍射强度分布函数,利用Visual Basic编程,实现了电子双缝衍射的计算机模拟.该模拟不仅生动再现了电子衍射图像,而且通过控制电子产生的速度,能让电子逐个打到屏上,能加深电子是概率波的认识.程序语言简单易学,利于进一步开发.     

超快电子衍射技术及其应用

时间和空间上实时观测原子运动对于自然科学研究有着非常重大的意义, 而超快电子衍射(UED)技术同时具备飞秒激光脉冲的高时间分辨特性和电子衍射技术的高空间特性, 可以为实时观测原子级分辨尺度物质的结构变化提供一种有效工具. 本文综述了超快电子衍射技术的发展历史、实验方法以及相关应用, 并且展望了超快电子衍射技术未来的发展.     

反射高能电子衍射系统（RHEED）

高能电子小角度（-2℃）掠射样品表面，可以得到电子衍射图像．通过分析电子衍射图像，可以进行表面晶体构造分析，晶体成长过程观察及成膜厚度的监控．     

反射高能电子衍射法（RHEED）

高能电子小角度（～2℃）掠射样品表面，可以得到电子衍射图像．通过分析电子衍射图像，可以进行表面晶体构造分析，晶体成长过程观察及成膜厚度的监控．     

戴维孙（Davisson，Cinton Joseph，1881—1958）美国物理学家（Physicist，America）

戴维孙因发现电子衍射、证实了德布罗意关于电子具有波粒二象性的论点，与英国的小汤姆孙共获1937年诺贝尔物理学奖。他在普林斯顿大学取得哲学博士学位。一生中大部分是在贝尔R18电话实验室度过的。在该室最初是研究金属受热时发射电子，以后参与研制电子显微镜。在1927年和革末发现电子束被金属晶体反射时，显出与X射线及其他电磁波相似的衍射图样。这一发现使人们对亚原子粒子的波粒二象性有更深的理解，在研究核、原子和分子的结构时是很有用的。     

氮离子轰击钼(001)和钼(110)表面形成的有序结构

用能量为1千电子伏,束流为6微安的氮离子轰击含有痕量碳和氧的钼(001)和钼(110)表面10至15分钟,在俄歇能谱中出现了很强的氮的俄歇峰。从室温直到350℃退火,低能电子衍射观察表明,表面是无序层。样品加热到530℃和650℃之间,在钼(001)表面上得到c(2×2)-氮,p(2×2)-氮和(4(2^1/2)×2^1/2)R45°-氮、氧三种结构的低能电子衍射图;在密堆的钼(110)面得到单一结构的c(7×3)-氮的低能电子衍射图。低能电子衍射图与热脱附密切相关 关键词：     

低能电子衍射

一、引 言 1926—1927年,Davisson 和 Germer[1]通过电子束在Ni,Pt单晶表面的衍射现象证明了电子的波动性,这也就是低能电子衍射(LEED)的初期工作.六十年代初期,超真真空技术实用化了.Germer在长期脱离LEED工作后又返回该领域,发展了后加速显示型LEED,加上Bell实验室的一系列研究工作,使LEED研究进入新的发展时期.七十年代以来,由于LEED与俄歇电子能谱分析(AES)结合和多散射理论的进展,LEED已成为主要的表面结构研究工具. 近年来,LEED沿着两条平行的路线发展.一些人继续研究清洁和吸附表面的有序结构,它们随温度和覆盖度的变…     

电子显微学进展及其在材料科学中的应用

文章简要介绍了高分辨电子显微学方法和电子能量损失谱的进展.文中特别指出,随着电子显微技术的发展,原子分辨电子显微图像对结构问题的深入研究有重要作用.装备有能量单色器的新一代电子显微镜,可以直接给出高能量分辨率的电子能量损失谱(优于 0.1eV).这些先进技术方法的应用,推动了晶体结构学、材料科学、物理学、纳米科学及生命科学的发展,也为解决很多重要结构问题奠定了基础.文章重点讨论了几个典型功能材料体系的结构问题:利用大角度会聚束电子衍射技术,分析了应变硅器件中的应变分布;利用原位电子显微技术,研究了新型电子铁电体LuFe2O4电荷序和物理性能的关系;深入探讨了强关联体系中电子关联效应对电子能量损失谱和电子结构的影响.