软X射线Bragg-Fresnel二维聚焦镜的设计理论和方法

Ｘ射线Ｂｒａｇｇ－Ｆｒｅｓｎｅｌ元件是近十年发展起来的一种用于Ｘ射线波段的新型光学元件。本文介绍一种具有二维聚焦效能的Ｂｒａｇｇ－Ｆｒｅｓｎｅｌ元件的设计理论和方法。设计中采用衍射理论并用Ｃ语言编制计算机程序系统对衍射图形进行设计。对于使用波长１３．８ｎｍ，入射角５°，使用焦距２００ｍｍ的使用条件，设计结果为３５Ｍｏ／Ｓｉ双层多层膜，周期厚度７．１４ｎｍ，理论反射率约为６０％；衍射图形共４００个环带，最内环半宽度５２．５μｍ，最外环宽度１．３μｍ。     

铁基合金锡、锌镀层厚度的X射线荧光光谱快速测定

铁基合金锡、锌镀层的厚度通常采用湿法化学法分析，本文根据在临界厚度以内，Ｘ射线荧光强度与样品厚度有关的原理，用波长色散Ｘ射线荧光光谱仪测定镀锡板（俗称马口铁）、镀锌板中的ＳｎＫα_１、ＺｎＫα_（１．２）、ＦｅＫα_（１．２）等特征谱线的强度，然后用线性回归和非线性拟合等方法获得谱线强度和镀层厚度之间的数学关系。本法测量锡、锌镀层厚度准确、快速、简便，所得结果可与湿法化学分析结果相比。     

Si_（1－x）Ge_x／Si脊形波导X型分支器的研制

采用分子束外延方法制作低损耗Ｓｉ１－ｘＧｅ／Ｓｉ异质结脊形光波导,在Ｘ型交叉波导上实现了Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ光分支器的功能．设计中采用了ＳｉＧｅ大截面脊形波导的单模条件和交叉波导传输特性分析的结果．Ｘ型光分支器的实现为进一步研制Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ光开关和光电调制器积累了经验．     

用网格衰减膜相对标定SIOFM─5FW软X光底片

点聚焦激光等离子体发出的Ｘ射线经晶体色散形成均匀的单色Ｘ射线源，在此基础上，用单层网格作为衰减膜，得到未经衰减和经过衰减的Ｘ射线谱，对无保护膜ＳＩＯＦＭ５ＦＷ软Ｘ光底片作了试验性的相对标定，得到了０．９１ｎｍ波长的特性曲线     

光纤非线性效应对10 Gb/s波分复用色散补偿系统的限制

对信道间距为１００ＧＨｚ的８倍１０Ｇｂ／ｓ波分复用色散补偿系统进行了计算机仿真,分析了光纤的色散和自相位调制（ＳＰＭ）、互相位调制（ＸＰＭ）、四波混频（ＦＷＭ）等非线性效应在具有级联光放大器系统中的作用。四种色散补偿方案是：ＳＭＦ（常规单模光纤）＋ＤＣＦ１（色散斜率为正的色散补偿光纤）、ＳＭＦ＋ＤＣＦ２（色散斜率为负的色散补偿光纤）、ＴＷ１（色散为正的非零色散光纤）＋ＴＷ２（色散为负的非零色散光纤     

用网格衰减膜相对标定SIOFM—5FW软X光底片

点降焦激光等离子体发出的Ｘ射线经晶体色散形成均匀的单色Ｘ射线源，在此基础上，用单层网格作为衰减膜，得到未经衰减和经过衰减的Ｘ射线谱，对无保护膜的ＳＩＯＦ－Ｍ５ＦＷ软Ｘ光底片作了试验性的相对标定，得到了０．９１ｎｍ波长的特性曲线。     

波长色散X射线荧光仪器进展

本文叙述了自１９９０年以来波长色散Ｘ射线荧光光谱仪及分析技术的最新进展，介绍分为波长色散Ｘ射线荧光分析仪的整机特点，设计思想的发展，新技术应用，计算机及软件发展和定性定量分析等部分。     

Si_（1－x）Ge_x／Si量子阱发光材料的分子束外延生长及其结构研究

采用固源Ｓｉ分子束外延，在较高的生长温度于Ｓｉ（１００）衬底上制备出Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ量子阱发光材料．发光样品的质量和特性通过卢瑟福背散射、Ｘ射线双晶衍射及光致发光评估．背散射实验中观察到应变超晶格的反常沟道效应；Ｘ射线分析表明材料的生长是共度的、无应力释放的，结晶完整性好．低温光致发光主要是外延合金量子阱中带边激子的无声发射和横光学声子参与的激子复合．并讨论了生长温度对量于阱发光的影响．     

Si1—xGex／Si脊形波导X型分支器的研制

采用分子束外延方法制作低损耗Ｓｉ１－ｘＧｅ／Ｓｉ异质结脊形光波导，在Ｘ型交叉波导上实现了Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ光分支器的功能，设计中采用了ＳｉＧｅ大截面脊形波导的单模条件和交波导传输特性分析的结果。Ｘ型光分支器的实现为进下Ｓｉ１－ｘＧｅｘ／Ｓｉ光开关和光电调制器积累了经验。     

X射线光学进展

Ｘ射线光学的发展，有利于Ｘ射线分析技术的进一步发展，进而提高人们的认识水平。本从Ｘ射线光源、光学元件和应用领域几方面来概述Ｘ射线光学的最新进展。     

Magnetic microstructures and their dynamics studied by X-ray microscopy

Full-field soft X-ray microscopy in combination with X-ray magnetic circular dichroism as contrast mechanism is a powerful technique to image with elemental specificity magnetic nanostructures and multilayered thin films at high lateral resolution down to 15nm by using Fresnel zone plates as X-ray optical elements. Magnetization reversal phenomena on a microscopic level are studied by recording the images in varying external magnetic fields. Local spin dynamics at a time resolution below 100ps can be addressed by engaging a stroboscopic pump-and-probe scheme taking into account the time pattern of synchrotron storage rings. Characteristic features of magnetic soft X-ray microscopy are reviewed and an outlook into future perspectives with regard to increased lateral and temporal resolution is given.     

激光等离子体脉冲软X光标定源

 利用神光Ⅱ上激光与等离子体相互作用得到的软X光，建立了基于多层镜的四通道软X光单色器系统。研究了光源的性能，测量了光源强度、单色器系统稳定性、相应通道的一致性。研究表明，采用多层镜作为脉冲光源的分光元件，可以得到具有较好单色性的强脉冲软X 光标定源。光源的光子能量为253 eV和820 eV，两能道的光源强度分别为1.8×10¹⁹ photon/(s·cm²)和3.2×10¹⁹ photon/(s·cm²)。在该标定源上可以实现XRD、平面镜、多层镜、透射光栅和滤片的标定。     

Interference effect of increasing reflection coefficient of multilayered mirrors based on threefold periodic structures

A possibility of increasing the peak reflection coefficient of binary multilayered periodic structures in the soft X-ray range by inctroducing additional layers (fabrication of trinary mirrors) is discussed. The parameters of the materials at which trinary mirrors become more efficient as compared to traditional binary ones are found.     

软X光激光用多层膜反射镜的设计与性能模拟计算

介绍在研制软Ｘ光激光用多层膜反射镜中发展起来的一套设计方法。给出了这类反射镜在现阶段所研究的部分Ｘ光激光波长下的设计结果。利用波动光学迭代方法模拟计算了反射镜的性能，并讨论了膜厚控制误差、表（界）面粗糙度等对性能的影响。     

Development of In-Situ/Operando Sample Cells for Soft X-ray Transmission Spectromicroscopy at UVSOR-III Synchrotron

In-situ/operando techniques have been developed for spectromicroscopic studies of heavy elements using hard X-rays with high transmittance in samples and long focal length of optical elements (i.e., long working distance) at photon energies >4 keV. On the other hand, in-situ measurements in the soft X-ray region for spectromicroscopic studies of light elements at deep inner shells and heavy elements at shallow inner shells face significant technical challenges due to several difficulties, including low transmittance and short focal lengths of optical elements. Scanning transmission X-ray microscopy (STXM) in the soft X-ray region is a promising technique for in-situ observation in comparison with other microscopic techniques using electrons and ions, considering its characteristics, such as high resolving power in energy and in space, low radiation damage, and two-dimensional (and three-dimensional) chemical state analysis using near-edge X-ray absorption fine structure.     

软X光谱学光子筛衍射特性的实验表征

 概述了谱学光子筛的设计原理,计算了其透射率,并对设计的软X光谱学光子筛的衍射模式在光学波段进行了模拟计算和实验表征。结果表明,这种新型色散元件具有良好的、与设计预期一致的单级衍射特性,3级及以上的高级衍射能被有效抑制。与传统的透射光栅和以前设计的单级衍射光栅相比,新设计的软X光谱学光子筛更易于实现自支撑,可望在极紫外和软X光谱测量过程中得到广泛应用。     

New focusing multilayer structures for X-ray and VUV plasma spectroscopy

We investigate the spectral characteristics of new focusing multilayer structures used as dispersive elements in a high-transmission X-ray spectrometer with cylindrical geometry (Hamos scheme): W/B₄C structures in a wavelength range of λ = 8.0?9.5 Å and Cr/Sc structures in a range of λ = 30?40 Å (the range is not accessible for natural crystals). The results of demonstration experiments on laser-produced plasma spectra recording are considered. It is shown that the luminosity of a Hamos spectrometer with multilayer dispersive elements is an order of magnitude higher than the luminosity of grazing-incidence grating spectrographs with a comparable spectral resolution.     

矿山尾矿中微量银元素快速检测方法的研究

针对矿山尾矿中微量银元素测定的技术难题,提出了一种基于超短光路原理的能量色散X荧光能谱快速检测的方法。提高元素测量分辨率,提高样品分析效率,降低光管功率,延长仪器使用寿命。能谱系统优化了滤片以及探测器屏蔽物等设计,准直器采用对X射线基本无散射的聚四氟乙烯,达到微量银元素的检测要求。实际尾矿测试中,银的检出限达到0.1 mg·kg-1,RSD在0.1%～2.6%之间,准确度在87%～115%之间。对比尾矿、原矿及精矿的检测实验,证明了在能量色散X荧光能谱中引入超短光路设计方法,能够提升系统峰/本底比,满足微量银元素的检测要求。     

应用遗传算法拟合偏振X射线荧光重叠谱

X射线荧光光谱分析由于受能量探测器分辨率的限制,谱线重叠干扰严重。不采用合适的重叠谱峰分解或曲线拟合技术,很难进行成分定性和定量分析。样品中的元素及谱线未知、背景基线不确定和模型初始参数不准确是曲线拟合中的最大困难。有多种算法可应用于光谱分析中的曲线拟合。文章将遗传算法应用于永磁材料偏振X射线荧光中的重叠谱分解,研究了进化策略对谱峰分解质量的影响,比较了遗传算法与传统算法的拟合结果。研究表明遗传算法在谱线严重重叠情况下仍具有较强的谱峰分解能力;群体初始化和进化策略的正确选择是该算法成功应用的关键;遗传算法具有全局搜索能力,对重叠谱峰的分辨能力优于标准Marquardt-Levenberg算法。     

软X射线多层膜反射式偏振光学元件设计

叙述了软X射线波段反射式多层膜起偏器和检偏器的设计原则和设计方法,计算了不同波段软X射线反射式多层膜起偏器和检偏器的性能,讨论了多层膜制作过程中,表界面误差(表面粗糙度和扩散)对起偏器和检偏器性能的影响,探讨了光谱分辨率对偏振元件测试过程的影响,这些设计、计算和分析为制作实用软X射线多层膜偏振光学元件提供了理论基础。