用双探测器系统实现实验室EXAFS测量

扩晨X射线吸收谱(FXAFS)是用于研究凝聚态物质原子近邻结构的一种有效方法.它既可用于研究晶态物质,又可以用于研究非晶态物质及液体.由于不同元素的吸收边能量不同,所以可通过改变人射X射线能量,对不同种类原子分别进行测量。取得不同仲类原子各自周围的结构信息,因而这种方法     

用红外光和X射线组合研究光与物质相互作用

美国科学家首次用红外光与X射线激光的组合,在原子尺度上研究光与物质的相互作用.这种技术是使用红外光和X射线照射同一个钻石样品.部分红外光被钻石的价电子吸收,其能量又转移给一些从样品散射出的X射线.由此,研究人员能够将与价电子相互作用的X射线和从样品原子的壳层内的电子散射的X射线区分开.X射线衍射技术是利用从物质原子周围的电子云散射的X射线,可以给出大量关于物质结构和成分的     

软 X射线共振非弹性光散射及其应用

软 X射线共振非弹性光散射是近年来随着高亮度第三代同步辐射出现而发展起来的光散射光谱技术 ,可以用于对多原子构成的分子、凝聚态物质进行位置选择的价电子态结构的研究。与 X射线光电子能谱 ( XPS)或紫外光电子能谱 ( UPS)相比 ,这一光谱方法由于测量样品激发后产生的散射 X射线 ,因而不仅可以获得表面的原子分子信息 ,而且可以用于研究样品体内或掩埋薄层的原子分子。同时这一方法的共振特性使得其可以进行灵敏的元素选择测量。本文将介绍这一光散射光谱技术及其在原子分子物理、表面物理及凝聚态物理中的应用     

用X射线粉末衍射法测定晶体结构

测定的晶体结构方法很多,不同方法可以相互补充和验证.X射线衍射是测定物质相结构最常用、最方便的一种方法.本文仅就多晶X射线衍射方法测定材料的晶体结构作一简要的叙述. 一、X射线粉末衍射方法 用于测定物质晶体结构的X射线粉末衍射的主要方法简述如下.1.德拜-谢乐照相法 光源用单色X射线,试样为多晶转动样品,用对X射线灵敏的胶片记录全部衍射线的位置、强度和形状.由于底片安装方式不同,有对称型正规法、对称型背射法和反对称法三种.此法只需 0.1mg试样,试样的吸收系数可以调节,使整个照片衍射强度比较均匀. 对于对称型的粉末照片,必…     

薄膜特性的掠发射X射线荧光分析

掠射X射线荧光分析技术是实验室分析薄膜特性的一种重要工具。文章简述了利用掠出射X射线荧光技术分析薄膜厚度的原理和方法,介绍了一种可在实验室里实现薄膜特性测试的掠发射X射线荧光分析装置,该装置采用波长色散方式结合超薄窗流气正比计数管,可实现对轻元素的探测。最后从理论上计算了Si片上不同厚度的几种单层薄膜的X射线荧光强度和掠出射角的依赖关系。证明了掠发射X射线荧光分析是一种精确的分析薄膜厚度等特性的方法。     

X射线荧光光谱中散射效应对荧光强度的贡献研究

采用理论计算和实验测定的方法研究了在纯元素样品、BaB二元样品及熔融片样品中三种散射效应对荧光强度的贡献(包括相干散射X射线激发的荧光强度、非相干散射X射线激发的荧光强度以及其他方向的一次荧光X射线被散射进探测方向的强度)大小及其变化规律。研究结果表明,三种散射效应对荧光强度的贡献大小与所研究元素原子特征谱线的能量及样品的基体有关,元素原子的特征谱线能量越高,散射效应对荧光强度的贡献越大;轻基体样品中散射效应对荧光的贡献比重基体样品大。实验证明,将散射效应包括在基本参数法的理论计算中可以有效地提高理论计算的准确度。     

Ⅱ-Ⅵ族应变层超晶格的X射线衍射分析

本文报导了用计算机控制的衍射仪(CuKα辐射)测量的金属有机化学汽相沉淀(MOCVD)方法生长的Ⅱ-Ⅵ族应变层超晶格的X射线衍射曲线,观察到了超晶格结构的多级卫星峰,且卫星峰的强度随角度呈周期性变化.对这种卫星峰形成包络的衍射曲线,用X射线运动学衍射理论进行了分析和讨论,这种讨论有助于理解X射线衍射曲线中卫星峰的形成.同时用光致发光和包络峰宽度的方法估算了样品的结构参数.     

用于行星原位分析的微型微焦斑X射线激发源

基于微型X射线闭管的X射线荧光谱仪是深空探测新一代元素就位分析技术,研制了一款微型微焦斑X射线闭管作为X射线荧光分析的激发源。设计了一种新型的单极静电聚焦透镜,仿真模拟了电子聚焦光学结构尺寸对电子束运动轨迹的影响,并对静电聚焦结构的形状和尺寸进行了优化。完成了微型一体化X射线源的加工和装调,搭建了X射线源性能测试装置。微型一体化X射线源工作电压2～50 kV、X射线强度不稳定性为0.3%、高压不稳定性为0.21%。在高压50 kV、电子电流50μA的情况下,微型一体化X射线源的总功耗5 W,焦斑尺寸177μm×451μm,可以满足深空探测行星表面物质成分原位分析需求。     

X射线辐射输运分解实验研究

在“星光Ⅱ”激光装置上进行了X射线辐射输运分解实验研究.实验中利用高时空分辨的MCP选通X射线皮秒分幅相机和软X射线条纹相机从缝口观测腔内壁X射线辐射时空分布,得到X射线在腔中的输运速率、X射线持续发射时间和轴向强度衰减量;利用X射线CCD针孔透射光栅谱仪观测到腔内X射线辐射光谱随空间位置的变化,得到X射线在输运过程中被多次吸收和发射后谱的变化特征;用X射线二极管和亚千X射线能谱仪分别得到源和输运末端X射线辐射总量和辐射温度.介绍了实验中采用的诊断技术和实验方法,并给出了获得的典型结果. 关键词：     

西格班（Siegbahn，Karl Manne Georg，1886-1978）瑞典物理学家（Physicist，Sweden）

西格班1911年在隆德大学获得博士学位，于1914年开始研究X射线。他研究出一种方法，可准确地测定各种元素产生的X射线的波长。用这种方法，西格班发现了同莫塞莱曾研究过的那种标识X射线相比透射力较小而波长较长的若干组X射线。简而言之，他发现了为每一种元素所特有的X射线光谱。对于玻尔B36等人认为各种原子内的电子以“壳层”状态分布的观点，这一发现是一个强有力的支持。     

X射线衍射装置的研制

在X射线衍射仪上安装高温装置或低温装置,可研究材料在不同温度下的各种物理性质.但有些材料的物理性质不仅与温度有关,还与周围气体的性质和压力关系密切.例如目前研究较多的课题贮氢材料,其吸放氢特性不仅与温度有关,而且与材料周围的氢压有关.人们用排气法测定贮氢材料的吸放氢等温曲线,近年来国外有人用X射线研究贮氢材料的释氢过程[1].用X射线研究贮氢材料的上述过程,必须在X射线衍射仪上安装可控制样品温度和样品周围氢气压力的X时线衍射装置.国内目前还没有这种产品.我们自行设计制作了一套衍射装置,安装在国产Y-2A型X射线衍射仪…     

高分辨电子显微象

材料科学中的一个重要问题是了解材料的性能、结构与制备工艺之间的关系.衍射方法,特别是X射线衍射方法一直是观测物质结构的主要方法.然而衍射方法都是间接方法。无论是X射线衍射、中子衍射或电子衍射方法都只能给出平均结构,即只能给出试样中按被观察的全部晶胞而平均了的原子配置情形.虽然X射线形貌和电子衍射技术可用以研究晶体的缺陷,但仍是一种间接的观测手段,仍不能看到缺陷部分的原子配置情形.因此。人们早就希望能找到一种直接观测晶体结构和缺陷的方法. 高分辨电子显微学的发展使晶体结构和晶体缺陷的直接观测成为现实[1].自从1…     

空间相干的同步辐射X射线桌面源

每次新一代X射线装置的出现都会开辟新的科学前沿领域,比如第一批X射线照片和DNA结构的测定等.如今最高级的X射线源能够产生能量高于千电子伏的相干的高亮度X射线.预示着在纳米与飞秒量级上对复杂系统成像的一场新的变革.尽管需求很迫切,但是世界上只有少数几台专用的同步辐射装置.造成这种情况的部分原因是由于利用常规(加速器)技     

X射线荧光全息术中记录全息图的角度范围对原子像的影响

X射线荧光全息术,通过记录样品的荧光全息图并利用计算机重构,能够得到晶体内部原子的三维排列信息,这对于材料科学将有着非凡的意义.理论上,在一个X射线荧光全息实验中,实验者必须在4π立体角范围内高角度分辨率地探测荧光的强度,才能得到高空间分辨率的三维的原子像.但在实际的X射线荧光全息实验中,因为实验的装置安排限制,不允许探测到整个球面上的荧光强度振幅.因为取样范围的不完全而引起的全息信息的损失将直接导致重构的原子像失真.本文通过数值模拟在不同角度范围和取样步长情况下铁单晶的X射线荧光全息图并对其进行数字重构,研究了记录全息图的角度范围及取样步长对重构得到的原子像的影响.方位角范围的不完全导致原子像在x和y方向上被拉长,而且导致原子像的亮度不均匀.而极角范围的不完全则导致了原子像在z方向上被拉长.至于步长的影响,则是可以忽略的,如果步长不是太大的话.     

缪子成像及元素成分分析

缪子为轻子的一种,主要来源于宇宙射线和加速器。宇宙射线缪子能量高、穿透性强,是一种天然的非破坏性基本粒子"探针",可以对物体进行成像和无损检测。加速器缪子强度高、能量可调,可以对物体快速成像。加速器产生的负缪粒子进入材料会形成缪子原子,级联跃迁产生的X射线可以对材料进行元素分析。文章介绍了宇宙射线缪子成像、加速器缪子成像和缪子原子X射线元素分析三种技术的基本原理、成像手段或分析方法,以及其主要应用、发展现状与趋势,特别介绍了中国散裂中子源在加速器缪子成像和缪子原子X射线应用研究的规划。     

内爆靶丸X射线轫致辐射谱的重建方法及应用

提出了一种对内爆靶丸X射线轫致谱重建的方法。该方法的目的是通过重建内爆靶丸的轫致辐射谱,得到内爆靶丸有价值的信息。这种方法将轫致谱能段分为五个部分,假设每个部分的平均能量强度相等,用一种包含了五个不同滤片组的多能段针孔相机对同一个内爆靶丸进行成像,并且用IP板进行接收。五组不同的像可以给出五个不同的线形方程组,这样就可以还原出轫致辐射谱。使用该方法还原了在神光Ⅲ原型装置上内爆靶丸的轫致辐射谱,并据此给出了内爆热斑的温度,所得的结果与用示踪元素特征谱线给出的温度符合得较好,证实该方法和结果是可靠的。     

内爆靶丸X射线轫致辐射谱的重建方法及应用北大核心CSCD

提出了一种对内爆靶丸X射线轫致谱重建的方法。该方法的目的是通过重建内爆靶丸的轫致辐射谱,得到内爆靶丸有价值的信息。这种方法将轫致谱能段分为五个部分,假设每个部分的平均能量强度相等,用一种包含了五个不同滤片组的多能段针孔相机对同一个内爆靶丸进行成像,并且用IP板进行接收。五组不同的像可以给出五个不同的线形方程组,这样就可以还原出轫致辐射谱。使用该方法还原了在神光Ⅲ原型装置上内爆靶丸的轫致辐射谱,并据此给出了内爆热斑的温度,所得的结果与用示踪元素特征谱线给出的温度符合得较好,证实该方法和结果是可靠的。     

同步辐射X射线衍射装置及其在结构生物学中的应用

同步辐射源产生的X射线具有高通量、高准直性及波长连续可调等优点,应用于结构生物学将可以解决很多常规实验装置无法解决的问题。文章介绍了同步辐射X射线衍射装置及其在结构生物学中的应用，蛋白质晶体学中相位问题的有关进展，以及国家同步辐射实验室（NSRL）二期工程X射线衍射与散射光束线、实验室站的实验装置及最新的研究进展。     

利用光学倍频效应判定粉末样品的非中心对称性

一、引 言 关于晶体的对称性的研究,通常是使用X射线衍射技术.在确定晶体的结构时,判定其对称中心存在与否,是重要的问题之一.但是由于弗里德尔(Friedel)定律的存在,使得通常的X射线衍射技术不可能判定反演中心是否存在.利用X射线反常散射强度统计试验法[1]或者使用帕特森(Patterson)分析法[2],能够消除由于弗里德尔定律所引起的空间群的不确定性.不过这些方法很烦琐,工作量又大,而且在非中心对称的晶体混杂有高原子序数的中心对称的局域原子时,判断起来更加困难. 从对称性考虑,可以指出[3].具有非中心对称操作结构的晶体都有压电效应(除…     

分光晶体LiF质量的X射线检测

氟化锂晶体具有较好的机械性能,容易加工,解理面具有高的X射线衍射强度和良好的色散本领,所以是电子探针微区x射线谱仪和荧光X射线谱仪的主要分光晶体之一.分光晶体质量的好坏直接影响仪器的性能.因此对分光晶体的质量进行检测是十分必要的. 氟化锂作为一种典型的晶体许多人进行过研究.很早 Gilman和Johston[1]等曾用化学浸蚀法.Yoshimatsu Newkirk等[2,5]曾用X射线形貌术研究过位错和亚晶界.Birks和 Seal[6]曾用X射线方法研究过研磨、淬火和弯曲等工艺对LiF分光晶体衍射峰值强度和半高宽的影响. 本文提出用X射线衍射形貌技术和X射线…