基于同步辐射的快速扫描X射线微束荧光成像方法

在上海光源硬X射线微聚焦光束线站(BL15U1)上, 基于EPICS软件平台, 集成运动控制, 光强探测, 荧光探测等功能, 实现了"飞行"模式 (on-the-fly) X射线扫描微束荧光成像方法. 用"飞行"扫描X射线荧光成像法获得了标准镍网, 以及微量元素Cu, Zn,K, Fe在样品老鼠脾内的分布图像, 结果显示该方法不但在速度上有了极大的提高, 而且获得的元素分布图像具有高质量. 关键词： 快速扫描X射线微束荧光成像 同步辐射 微量元素分布     

Be薄膜应力的X射线掠入射侧倾法分析

由于铍薄膜极易被X射线穿透, 传统的几何模式下很难获得有效的X射线衍射应力分析结果. 本文采用掠入射侧倾法分析SiO₂基底上Be薄膜残余应力, 相比其他衍射几何方法, 提高了衍射的信噪比, 获得的薄膜应力拟合曲线线形较好. 对Be薄膜的不同晶面分析, 残余应力结果相同, 表明其力学性质各向同性; 利用不同掠入射角下X射线的穿透深度不同, 获得应力在深度方向上的分布; 由薄膜面内不同方向的残余应力相同, 确定薄膜处于等双轴应力状态. 关键词： Be薄膜 X射线衍射 应力     

聚乙烯薄膜中X射线穿透深度计算方法的验证

通过银镜反应在聚乙烯薄膜一面镀银膜,用不同入射角进行掠入射X射线衍射测量,利用对应银的衍射峰出现的条件验证了X射线穿透深度计算公式在进行高分子薄膜表征中的可行性.     

溶胶凝胶旋转涂敷技术制备ZnO:In薄膜的结构特性

采用溶胶凝胶法,结合旋转涂敷技术在石英衬底上制备了210—240nm厚度的ZnO∶In薄膜.使用掠角入射X射线衍射(GI_XRD)、常规X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、原子力显微镜、光致发光谱以及不同入射角GI_XRD谱(α=1,2,3和5°)等手段,对不同掺杂浓度的ZnO∶In薄膜进行了结构分析.发现ZnO∶In薄膜内部是由大尺寸(002)晶向的无应力ZnO晶粒堆积而成,而薄膜表面主要是小尺寸的(002)和(103)晶粒,并且适量的In掺杂能有效改善ZnO薄膜内部的晶体结构特性. 关键词： ZnO∶In薄膜 晶体结构 掠角入射X射线衍射 溶胶凝胶法     

软 X射线光学表面散射检测

应用自行研制的软X射线反射率计,分别对不同的反射镜样品,在不同的工作波段以及掠射角下研究了软X射线波段掠入射光学表面的散射。实验结果表明：掠射角增加,波长减小,粗糙度增加,软X射线掠入射表面散射程度加重。     

掠入射驱动产生x射线激光的数值模拟

利用一维流体力学数值模拟程序MEDUSA和原子物理程序包，以类镍钼189nm x射线激光为例，对掠入射驱动x射线激光方案进行了研究.掠入射驱动x射线激光方案可以通过调整掠入射角来选择适合的增益区间.与正入射驱动方案相比，掠入射驱动方案加强了驱动激光在增益区内的吸收，提高了驱动激光向x射线激光的转换效率.模拟结果与实验结果符合较好. 关键词： x射线激光 掠入射辐照 激光等离子体     

硬X射线微米探针高精度样品定位系统

介绍了上海光源硬X射线微聚焦光束线站(BL15U1)的高精度样品定位系统。该系统由离线样品显微镜系统、在线样品实验系统和高精度定位样品架三部分组成。通过编译控制程序、样品架定位、坐标转换,将样品的在线X射线荧光成像实验和离线显微镜观察进行有效结合,首次在国内同步辐射装置上实现样品在微米范围内的快速离线定位。该系统帮助科研工作者在利用微束X射线研究物质微区特征时,快速准确地寻找微区研究对象。利用金网进行X射线荧光成像实验,对比离线高倍显微镜下金网各结点的坐标,对样品定位系统的精度进行验证。结果表明,该样品定位系统在X方向的平均误差为1.3 μm,Z方向的平均误差为2.5 μm。该系统不仅简便快速、准确可靠,节约宝贵的实验时间,也为同步辐射微聚焦线站开展样品自动对焦方法提供技术前提。     

晶体表面偏角对摇摆曲线及其半峰宽的影响

本文应用X射线衍射动力学理论,计算了晶体表面偏角对X射线双晶衍射摇摆曲线及其半峰宽的影响,得出当晶体表面向某一方向存在一定的偏角时,X射线的入射方向不同,将造成摇摆曲线位置的改变和半峰宽的变化,且其变化趋势随着入射角的变小而增大,随着入射角的减小,反射峰的半峰宽增大,并向高角方向漂移,采用掠入射的不对称衍射方式时,偏角的影响更为明显。 关键词：     

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。     

共轴抛物镜线聚焦性能的2维分析

 掠入射泵浦方式作为一种全新的X射线激光泵浦方式，采用了共轴抛物镜作为线聚焦器件。利用2维光路追踪程序，计算了高斯光束从5°掠入射角增加到7°时入射到共轴抛物镜上的线聚焦效果。研究发现，掠入射角从5°增加到7°过程中，线聚焦的尺寸随着掠入射角变大,线聚焦长度从6 mm逐渐变长到12 mm,线聚焦宽度从150 μm变到40 μm；掠入射角6.5°～7°可以实现符合实验要求的线聚焦效果，线聚焦尺寸约10 mm×20 μm(最小线聚焦宽度)，7°掠入射可以实现较好的线聚焦，基本满足实验的要求。     

Anomalous scattering,transport, and spatial distribution of X-ray fluorescence at the exit of polycapillary structures

The angular distribution of the X-ray intensity at the exit of microchannel plates at grazing incidence of monochromatic radiation on the walls of microcapillaries has been investigated. The angles and energies of the primary radiation quanta at which the synchrotron beam excites X-ray fluorescence propagating inside polycapillary structures have been determined. The angular dependences of the intensity distribution of X-rays transmitted through the microcapillaries have been studied theoretically and experimentally for energies corresponding to the region of anomalous dispersion near the L _2,3 absorption edges of silicon. The propagation of waves in hollow polycapillary waveguides, the excitation of X-ray fluorescence, and the X-ray diffraction at the exit of microchannel plates have been modeled mathematically. The mathematical model takes into account the presence of a transition layer on the microchannel surface.     

Investigation of the dynamics of the interaction of metal particles with a Langmuir single layer upon an increase in the surface pressure

X-ray studies of dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) single layers on the surface of a liquid provide detailed information on the interaction of metal particles with a single layer upon an increase in the surface pressure up to the collapse. Two complementary X-ray methods are used: grazing incidence diffraction and the X-ray standing waves method. The experimental results obtained for a single layer formed on a colloidal solution of magnetite nanoparticles reveal that the increase in the surface pressure is accompanied by an increase in the concentration of nanoparticles near the surface. In a series of experiments where metal particles of submicron size are sputtered onto a DPPC single layer, a sharp decrease in the intensity of the fluorescence yield from metal atoms is observed while the single layer is compressed. These data suggest that metal particles deposited onto the surface of a single layer were extruded into the aqueous subphase.     

测定微束微区X射线探针分析仪焦平面的实验研究

微束微区X射线探针分析仪借助会聚X光透镜把X射线聚焦.针对仪器调试过程中需确定出口焦平面位置的难题.采用拟合曲线荧光分析方法方便快速地确定出口焦平面的位置.方法是用直径小于X焦斑直径的金属丝在不同测量平面上进行微动测量,因X光强度沿径向呈高斯分布,所以金属丝中元素荧光强度随位移也呈高斯分布.通过计算得出不同测量平面上同...     

掠发射X射线荧光强度的实验研究

文章探讨掠发射 X射线荧光强度与 X射线管阳极高压的关系。依据实验结果 ,掠发射 X射线荧光强度随 X射线管阳极高压的增大而增加 ,因此采用高的 X射线管阳极高压 ,有利于减小 X射线荧光的测量时间 ,提高掠发射 X射线荧光分析的速度     

Addition of monochromated UV discharge lamp to X-ray photoemission spectrometer

To combine in a single system the benefits of XPS and UPS, a noble gas cold cathode discharge lamp and a grazing incidence grating monochromator have been attached to a Hewlett-Packard 5950A ESCA spectrometer. Since the HP multichannel detection system was designed for the relatively low count rates associated with a monochromator dispersed X-ray source some customarily unavailable low intensity UV lines can be used. Photoemission spectra for 9 excitation lines of He and Ne spaced approximately every 4 eV between 16.7 and 48.4 eV are presented for a polycrystalline Au test sample. Operation of the ESCA spectrometer's electron optics and hemispherical analyzer for low kinetic energy (< 50 eV) electrons is described.     

静态磁场测试平台的采集监控系统的设计与实现

介绍了静态磁场测试平台的结构和特点,详细描述了采集监控系统的体系架构,该系统是由数据采集管理系统和操作监控平台组成的。根据该系统的特点,设计了基于Qt的数据采集管理系统和基于EPICS的操作监控平台。该系统实现了对静态磁场测试平台的实时控制、设备状态检测及监控、数据采集、存储及查看。该应用运行稳定,能满足静态磁场测试平台对采集监控的需求。     

The small‐angle and wide‐angle X‐ray scattering set‐up at beamline BL9 of DELTA

The multi‐purpose experimental endstation of beamline BL9 at the Dortmund Electron Accelerator (DELTA) is dedicated to diffraction experiments in grazing‐incidence geometry, reflectivity and powder diffraction measurements. Moreover, fluorescence analysis and inelastic X‐ray scattering experiments can be performed. Recently, a new set‐up for small‐angle and wide‐angle X‐ray scattering utilizing detection by means of an image‐plate scanner was installed and is described in detail here. First small‐angle X‐ray scattering experiments on aqueous solutions of lysozyme with different cosolvents and of staphylococcal nuclease are discussed. The application of the set‐up for texture analysis is emphasized and a study of the crystallographic texture of natural bio‐nanocomposites, using lobster and crab cuticles as model materials, is presented.     

实验物理和工业控制系统在极向场电源控制系统中的应用

介绍了实验物理和工业控制系统（EPICS）的总体结构和特点,以及极向场电源控制系统监控网络的结构和特点,特别是EPICS设备支持在极向场电源控制系统的监控网络中的开发和应用。系统实现了实时监控极向场电源系统的现场设备和开关分合控制,实现了对极向场电源控制系统的电源控制单元的配置参数设置、控制模式的设置、时序控制等,并能及时报警、定位故障点。该系统监控的数字量及模拟量信号近2000路,且支持多用户操作,具备良好的跨平台移植性和扩展能力。经实验测试,该应用运行稳定,能满足极向场电源控制系统监控网络的需求。