新建北京同步辐射小角X射线散射站的必要性

本文分析了同步辐射小角X射线散射的特点与应用、国内外现状及新建北京同步辐射小角X射线散射站的必要性与机遇。     

我国同步辐射小角X光散射装置

小角X光散射是当X光照射到物质上时发生的在原光束附近小角度范围内的电子相干散射,凡是存在纳米尺度的电子密度不均匀区的物质均会产生小角X光散射现象,因此它是表征纳米、多孔材料结构的理想手段。普通X光源产生的X光强度弱,限制了小角X光散射的应用,采用同步辐射为X光源,则可以大大提高X光强度。目前我国已建立同步辐射小角X光散射站,本文对其装置进行了介绍。     

同步辐射小角X射线散射研究

应用同步辐射小角X射线散射研究了二醋酸纤维素接枝聚甲基丙烯酸甲酯在二氯甲烷和甲醇4:1的混合溶剂中的尺寸和形态. 结果表明接枝共聚物在溶剂中形成单分子微球. 微球的尺寸随支链的长度增加而增大.     

同步辐射小角散射实验站

小角X射线散射(SAXS)实验站配置有SAXS相机、在线控制及数据获取系统.SAXS相机由位置精度为1μm的狭缝系统、用以监测光强的电离室、在垂直于束流的平面内能作水平和垂直两个方向遥控调节的样品台和可调长度低真空管道等部分组成,真空管道的两端有25μm厚的Kapton膜密封,探测器为闪烁计数器.该装置的角分辨优于0.6mrad.     

北京同步辐射装置介绍

北京正负电子对撞机（BEPC）通过高能加速器加速正负电子,利用高速正负电子韵对撞研究高能物理的基本过程;同时高能带电粒子加速运动产生的副产物——同步辐射可提供真空紫外至硬X光波段的高强度光源,可用来开展各领域的研究工作。北京同步辐射装置（BSRF）是利用同步辐射光源进行科学研究的装置,是对社会开放的大型公用科学设施,是我国凝聚态物理、材料科学、化学、生命科学、资源环境及微电子等交叉学科开展科学研究的重要基地。目前已建成若干条光束线和实验站的同步辐射装置。BSRF有两种运行模式：兼用或专用模式,兼用模式用于高能物理对撞实验,同时也提供同步辐射光;专用模式专用于同步辐射研究。     

小角X射线散射实验数据的初步处理

介绍北京同步辐射装置(BSRF)小角X射线散射实验站实验数据的初步处理方法,即由成像板探测器检测到的散射信号转换成角度及其对应的强度数据的方法,并对数据转换过程中可能遇到的问题进行了详细的讨论.     

用小角X射线散射法研究溶胶结构

采用溶胶凝胶方法在碱性条件下制备了SiO2和ZrO2溶胶,应用同步辐射小角X射线散射(SAXS)法研究了溶胶的结构.结果表明,溶胶粒子是多分散的,其生长、聚集受RLCA和Eden模型的共同控制,是一种非线性的动力学过程,所形成的聚集体呈随机、分岔、稠密不同的结构,具有质量分形的特征.同时还发现所研究溶胶的散射曲线均不遵守Porod定理,形成负偏离或正偏离,这说明在溶胶粒子与分散介质间有过渡相存在.对上述偏离进行了定性和定量的分析,提出了正偏离时的定量解析方法,从而得到了胶体系统中有关过渡层(界面层)结构的 关键词：     

一款小角X射线散射测量专用样品旋转装置

在小角X射线散射实验中经常需要对各向异性结构样品进行旋转。针对传统样品架为固定方式,旋转调整困难的特点,本文设计了一款小角X射线散射专用的样品旋转装置。该装置主要由步进电机、高精度回转轴承、传动系统、样品架、控制器及配套软件等组成,它具有结构简单、回转精度高、可远程控制的特点。在北京同步辐射小角X射线散射实验站应用该样品旋转装置对石墨纤维样品进行了测试,验证了该装置的可行性。     

同步辐射二维小角X光散射实验装置的建立与应用

与一维小角散射实验法相比,二维小角X光散射实验法可用于研究非球对称的体系,即可探测物质中取向体系的颗粒度(或孔径)的变化、颗粒(或孔)形状的变化等信息.介绍了北京同步辐射装置二维小角X光散射实验设备的建造及所建立的分析方法,并用于研究不同活化剂条件下制备出来的沥青基活性炭纤维中孔分布的变化,得到了炭纤维中的孔的平均体积随活化剂中NH3含量的降低而变大的结论.     

高压下的同步辐射X射线衍射研究

本文概要介绍了利用同步辐射Ｘ射线光源进行高压Ｘ射线衍射研究的现状及某些发展趋势．对金刚石压砧作为高压ｘ射线衍射的主要研究工具也作了介绍．本文还介绍了作者近年来在国外参加的百万大气压下的ｘ射线衍射研究中所取得的新进展．     

小角X射线散射法测定溶胶平均界面厚度

溶胶界面层厚度通常是用Porod法对高角区负偏离的Porod曲线进行拟合求算,但本文研究表明还可通过分别测定Porod负偏离校正前后体系粒子的平均半径之差而获得平均界面厚度.应用上述方法测定了在不同制备条件下制备的二氧化硅溶胶的平均界面厚度 关键词： 小角X射线散射 溶胶 平均界面厚度     

一款小角X射线散射原位测量专用简易样品加热装置

原位加热实验是同步辐射小角X射线散射领域的新热点。本文针对同步辐射小角X射线散射中需要加热并原位实时检测的实验而设计的一款样品简易原位加热专用装置,该装置主要由温控器、样品池、固定架组成,它具有结构简单、操作容易的特点。本文介绍该装置的基本结构、特点并采用该装置进行原位加热干燥褐煤实验,通过分析实验结果验证装置的可行性。     

小角X射线散射法测定溶胶平均界面厚度

溶胶界西层厚应通常是用Porod法对高角区负偏离的队Porod曲线进行拟合求算,但本文研究表明还可通过分别测定Porod负偏离校正前后体系粒子的平均阗径之差而获得平均界面厚度。应用上述方法测定了在不同制备条件下制备的二氧化硅溶胶的平均界面厚度。     

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。     

小角X射线散射方法测定二氧化硅干凝胶的平均孔径

提出了当多孔体系的小角X射线散射不遵守Porod定理的情况下,应用Debye法(相关函数法) 和Guinier法(逐级切线法和多级斜线法)计算它们的平均孔径的方法.对不同制备条件下部分 二氧化硅干凝胶的测试,取得了比较一致的结果,并与氮气吸附法测定结果进行了对比. 关键词： 小角X射线散射 二氧化硅干凝胶 平均孔径     

小角X射线散射中宇宙线噪声去除方法

针对小角X射线散射（SAXS）测量图样中的宇宙线提出一种去除方法,以纳米结构的周期信息为物理先验计算得到周期性散射信号的坐标信息,对各光斑级次有效信号区域内的宇宙线进行检测并去除。数值模拟了含宇宙线的SAXS测量图样序列,测试该方法对SAXS测量图样序列宇宙线的检测和去除效果,并与现有的宇宙线去除方法进行对比。计算不同曝光时间下去噪前和各方法去噪后SAXS测量图样的评价指标,可以说明该方法对于SAXS测量图样中的宇宙线具有良好的去除效果,并能在长曝光条件下获得明显的信噪比增益。     

小角X射线散射模糊数据解析方法

小角X射线散射(SAXS)是研究多孔材料结构的一种有效方法．可得到孔径分布、平均孔径、比表面、界面层厚度、分形维数等许多微结构信息．SAXS理论公式基于点状光源(针孔准直),但实践中则大多采用长狭缝准直条件．简要综述了SAXS在长狭缝准直条件下直接应用模糊强度进行煤、炭、二凝胶、分子筛等多孔材料结构解析的方法、并与针孔准直进行了对比。     

同步辐射X射线衍射的谐波成分计算

结合动力学衍射公式和同步辐射谱,导出了衍射谐波的计算公式。作为应用的例子,计算了完美Si单晶常用的几个衍射晶面的同步辐射X射线衍射的谐波成分。数据适用于北京正负电子对撞机同步辐射实验室形貌站(4W1A光束线)。结果表明:(333)衍射中谐波成分丰富,而其它衍射中谐波成分较弱。 关键词：     

Ti-Mo合金氢化物微观缺陷的小角X射线散射研究

采用小角X射线散射(SAXS)方法对Ti-Mo合金氢化物的微观缺陷进行了研究.结果表明,氢化物样品中Mo含量为5at％时,所测定的SAXS强度在高散射角区明显低于其他样品的SAXS强度.氢化物中的晶粒及其内部的亚结构是引起SAXS现象的散射体,而这些亚结构是由合金氢化时引入的大量位错所产生.Mo 含量为5at％合金主要为hcp结构而其他合金为bcc结构,但两种合金氢化后都成为fcc结构的氢化物.据此,认为hcp结构与bcc结构Ti-Mo合金在氢化时氢化物结构相同但引入的位错缺陷特征不同. 关键词： Ti-Mo合金氢化物 小角X射线散射 微观缺陷     

用小角X射线散射研究纳米粒子的粒度分布

采用小角X射线散射中的对数高斯分布函数的方法，确定了纳米粒子的粒度分布。通过理论分析、计算，对氧化锌纳粒子进行实验测试。结果表明，氧化锌纳米粒子的平均半径尺寸为3．34nm，分布的标准偏差为1．35。