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．     

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：     

X射线衍射进展简介

100年前,劳厄等证明X射线对硫酸铜晶体具有衍射能力,揭开了X射线衍射分析晶体结构的序幕.100年的发展,X射线衍射已经成为自然科学乃至医学、考古、历史学等众多学科发展的必备技术.文章介绍了X射线衍射现象的发现历史,X射线运动学和动力学理论的发展概况,并举例说明了X射线衍射在粉末多晶体、单晶体和人工功能晶体以及人工薄膜材料中的具体应用情况,最后简要展望了X射线衍射技术的发展前景.     

同步辐射X射线衍射技术

 3.微晶X射线衍射技术顾名思义,微晶X射线衍射技术是一种应用于研究微小晶体的结构的衍射技术.这里的微晶有两种含义:其一是微小的单晶体,它们的尺寸在亚毫米以下;其二是样品是多晶的,但其总体积很小,也在亚毫米以下.在很多情况下,我们很难得到较大而完美的单晶体.况且,有些单晶体如某些生物单晶体本来体积就很小.     

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。     

同步辐射硬x射线衍射增强成像新进展

对于相位衬度成像的实验方法研究及其在医学、材料等领域的应用研究已成为国际上研究的热点.衍射增强成像方法(DEI)作为其中的一种方法通过测量相位衬度的一阶导数而成像.在北京同步辐射装置(BSRF)4W1A束线上，对衍射增强成像方法进行了研究，并对一系列生物医学样品及材料样品成像，得到了非常清晰的相位衬度图像. 关键词： 衍射增强成像 同步辐射 硬x射线     

天然绿帘石原位高压同步辐射X射线衍射研究

在金刚石压腔高压装置(DAC)上采用同步辐射角度色散X射线衍射技术,在室温、最高压力9.16GPa条件下,对天然绿帘石进行了状态方程研究。在实验压力范围内,未观察到绿帘石发生相变。通过Birch-Murnaghan状态方程,对所获得的实验数据进行了状态方程拟合,获得了天然绿帘石的体弹模量值为116(7)GPa,体弹模量的压力导数值为7.8(8),若将体弹模量的压力导数值固定为4,获得绿帘石的体弹模量值为132(4)GPa。另外,绿帘石存在较为明显的轴向压缩各向异性:c轴方向压缩系数最大,b轴方向压缩系数最小,说明天然绿帘石在c轴方向更易于压缩,而b轴方向最抗压。     

同步辐射高压衍射技术

同步辐射光源具有宽光谱、高亮度、高准直等优异性能,被广泛地用于高压科学研究。在依托同步辐射光源所发展的诸多高压研究手段中,X射线衍射是最基本的也是应用最多的实验技术之一。本文简单介绍了同步辐射光的独特性能和光源的基本构成,以及同步辐射光束线和实验站的基本概念。针对基于金刚石对顶砧(DAC)的高压X射线衍射技术,阐述了多种测试方法的原理和应用,包括粉末衍射、单晶衍射、多晶衍射、径向衍射、激光加温衍射以及快速加载衍射等。对北京同步辐射装置(BSRF)4W2高压衍射线站所提供的同步辐射光品质、X射线微聚焦能力、多种衍射方法以及新近发展的实验技术进行了较详细的描述,并展望了高能同步辐射光源(HEPS)的建设给高压科学研究带来的机遇。     

高压下碳纳米管的X射线衍射研究

 用同步辐射原位高压能散X射线衍射技术,对碳纳米管进行了结构和物性的研究,压力达50.7 GPa。在室温常压下,碳纳米管的结构和石墨的hcp结构相似,其(002)衍射线的面间距为d₀₀₂=0.340 4 nm,(100)衍射线的面间距为d₁₀₀=0.211 6 nm。从高压X射线衍射实验看到,当压力升到8 GPa以上时,(002)线变宽变弱,碳纳米管部分非晶化。而当压力从10 GPa或20 GPa卸压至零时,(002)线部分恢复。但当压力升高至最高压力50.7 GPa时,碳纳米管完全非晶化,而且这个非晶化相变是不可逆的。用Birch-Murnaghan方程拟合实验数据,得到体弹模量为K₀=(54.3±3.2)GPa（当K′₀=4.0时）。     

用同步辐射X射线衍射技术分析GaN/Si外延膜的结构与应变

选用有AlN和AlGaN缓冲层的GaN/Si作为测试样品,采用同步辐射X射线衍射(SRXRD)技术对样品外延膜(GaN)的几何结构、晶格常量及其应变进行了分析.结果表明,同步辐射X射线衍射实验可以作为一种有效的技术手段,测试固体结构及应变.     

同步辐射X射线吸收边辐照技术

介绍了同步辐射Ｘ射线能量收边辐照技术和部分应用研究，简要阐述了单能软Ｘ射线辐射剂量参数的测量和计算方法。     

掠入射X射线衍射和散射实验技术及其应用

对掠入射Ｘ射线衍射和散射实验技术的原理，设备和近年的发展和应用进行了介绍。     

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…     

同步辐射X射线荧光分析

 近二、三十年来,X射线荧光分析(简称XRF)已成为物质中元素含量分析的基本手段,已广泛应用于物理、化学、生物、医学、法学、地学、材料科学等学科及工农业生产中.XRF是用X射线激发样品,并检测从样品中发射出的元素之特征X射线强度,分析样品中元素的含量.所谓特征X射线,是指每种元素的原子受激后会发射特定能量的X射线,它们是不连续的,是各自分立的.当原子内壳层中的电子受外来粒子作用而电离后,就会在内壳层留下一个空穴,于是较外层的电子就会跃迁到这个空穴,这就是所谓的退激发过程.     

同步辐射X射线荧光分析中和峰的测量与计算

同步辐射X射线荧光分析中和峰的测量与计算@康士秀$中国科技大学天文与应用物理系!合肥市230026 @胡传胜$中国科技大学天文与应用物理系!合肥市230026 @康怀志$密执安大学药学院医药化学系!美国密执安州48109-1065 @黄宇营$中国科学院高能物理研究所!北京市玉泉路100039~~~~~~     

硅基底生长FeS2薄膜的同步辐射表面X射线实验研究

通过对硅与玻璃衬底生长二硫化铁薄膜的常规X射线衍射和同步辐射表面X射线衍射研究比较, 结果发现, 硅衬底上生长二硫化铁薄膜时, 图谱中56°,附近出现的衍射强峰并不是由于二硫化铁与硅有良好的晶格匹配导致的, 而是由于硅衬底(311)晶面的衍射造成的. 结合实验与计算论证了该结论.     

北京同步辐射装置新建的X射线小角散射站投入运行

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、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。随着小角X射线散射（SAXS）用户的增长。BSRF原有的小角X射线散射站与X射线衍射站分时使用、共享489A光束线已远不能满足需求，广大用户强烈要求新建一条小角X射线散射站。     

同步辐射X射线衍射增强CT方法研究

本文将同步辐射硬X射线衍射增强成像方法应用于材料无损检测CT方法中（简称衍射增强CT法）,并对自制样品进行投影成像重建,获得了非常清晰的样品内部结构图像,并与样品的单晶吸收成像CT重建结果进行对比.结果表明,对于吸收系数相近的结构材料,衍射增强CT法可得到更好的物质内部边界.     

晶体X射线劳厄衍射分束特性研究

本文基于X射线衍射动力学分析了劳厄晶体的分束特性,模拟了晶体吸收和入射光角发散对于透射光和衍射光摇摆曲线的影响,定量给出晶体衍射面内角调节范围和晶体加工厚度对于劳厄衍射分束比的调制.在实验中,采用分析晶体和分束晶体的消色散配置限制入射光角发散的影响,实现300μm厚Si(220)晶体面内角调节劳厄衍射分束的精确测量,并得到300μm, 400μm和500μm厚度Si晶体分束比的调节范围,实现了透射光和衍射光强度的定量调制.     

同步辐射X射线和中子粉末衍射及Rietveld精化（1）

把Rietveld精化方法用于处理同步辐射X射线和中子粉末衍射数据，使得粉末试样的结构研究有很大发展。本文在简要介绍两种粉末衍射术和Rietveld方法之后，用实例描述它们在结构精化、解未知结构、沸石、有关微孔材料及磁结构材料测定中的应用。