硬X射线相位衬度成像的实验研究

介绍了硬X射线(类同轴)相位衬度成像的工作原理及其实验研究结果。X射线波长为0．08860nm,样品为未经任何处理的飞蛾，记录介质为X射线胶片。胶片经处理以后，用光学显微镜读出，可以看出样品的许多细节,尤其在折射率突变处。而同样条件下基于吸收衬度机制的硬X射线吸收成像，由于是弱吸收样品．没有观察到任何图像。     

X射线荧光光谱技术在重金属检测中的应用

X射线荧光光谱技术是利用样品对X射线的吸收随样品中的成分及其多少而变化来定性或定量测定样品中成分的一种方法。它具有分析迅速、样品前处理简单、可分析元素范围广、谱线简单、光谱干扰少、试样形态多样性以及测定时的非破坏性等特点。文章概述了X射线荧光光谱仪的基本原理、分类及系统的组成,综述了X射线荧光光谱技术在土壤重金属检测和农产品重金属及微量元素检测中的应用研究,分析了X射线荧光光谱技术存在的关键问题,提出了X射线荧光光谱技术的进一步研究方向。     

X射线分光晶体高阶衍射效率标定方法

包含高阶衍射的X射线分光晶体积分衍射效率是X射线光谱准确辨识、X射线分光晶体性能研究、X射线光谱定量测量和高分辨X射线单能成像的基础。基于X射线衍射仪,选择适当厚度的镍滤片和控制X射线管电压,极大地抑制Cu K及韧致辐射,将X射线管光源Cu K单能化。以常用的X射线分光晶体季戊四醇[PET（002）]为样品,对X射线分光晶体的高阶积分衍射效率进行标定其结果表明,在 Cu K能点,PET（002）晶体的积分衍射效率,二阶为一阶的14.36%,三阶为一阶的4.07%;Cu K1最大峰值比,二阶衍射为一阶的7.7%,三阶衍射为一阶的1.3%。基于X射线衍射仪的X射线分光晶体高阶衍射效率实验标定具有快速高效、方便灵活的特点。     

X射线傅里叶关联成像中的康普顿散射噪声研究（特邀）

傅里叶变换关联成像(FGI)是利用光场的高阶关联特性提取样品傅里叶信息的成像方法,对光源空间相干性要求较低,从而为小型化高分辨X射线显微提供了新的技术途径。然而在实际应用中往往要求有限光通量以减小样品辐射损伤,同时X射线与样品发生相互作用时康普顿散射的存在也会降低信噪比。针对以上问题,模拟研究了光通量有限条件下的X射线FGI,结果表明在探测面光通量0.1 phs/pixel条件下仍然能够获得样品的振幅和相位信息,并且利用Geant4蒙特卡洛程序模拟分析了金单质、硅单质和血红蛋白三种样品所产生的康普顿散射噪声对FGI成像结果的影响,结果显示相比于传统的X射线衍射成像,计入康普顿散射噪声后的FGI仍具有良好的抗噪性。     

以复合折射透镜聚焦硬X射线

X射线显微术有可能用于不透明样品的无损检验 ,但却易于损坏生物样品。然而 ,由于此种辐射穿过许多状块材料影响很少 ,所以制造硬 X射线 (ke V范围的 X射线 )光学件很困难。有些技术可以制造聚焦硬 X射线的光学件 ,包括掠入射反射镜、多根毛细管、衍射透镜和多层膜反射镜 (其各个膜层的厚度仅为几个原子 ) ,但这些光学件存在效率低、成像质量差、高度复杂性等问题。现在莱茵西区高等技术学校物理研究所和欧洲同步辐射装置的研究人员已使成像 X射线光学件进入人们熟知的折射光学领域。他们已建造一种称为复合折射透镜 (CRL)的光学系统。…     

X射线衍射形貌术在碲锌镉晶体中的应用

碲锌镉晶体中存在着各种典型晶体缺陷,X射线衍射形貌术是一种非破坏性地整体研究晶体材料结构完整性、均匀性的有效方法。本文将反射式X射线衍射形貌术应用于碲锌镉晶体质量的评价,研究了入射线狭缝宽度、积分时间、扫描步长等测试参数以及样品表面加工状态对X射线衍射形貌的影响。结果表明入射线狭缝宽度对碲锌镉晶体的X射线衍射成像及晶体质量筛选应用影响很大,积分时间、样品扫描步长等测试参数的选择与入射线狭缝宽度密切相关。     

加速电压和样品表面粗糙度对EDS分析精度的影响

本文讨论了加速电压和样品表面粗糙度对X射线能谱仪(EDS)分析精度的影响。结果表明:不同元素的特征X射线强度最大值所对应的加速电压不同;当加速电压一定时,表面粗糙对特征X射线强度的影响是造成分析误差的主要原因之一。     

一种X射线重金属监测仪富集样品定位方法

X射线荧光（XRF）法是实现重金属连续监测的有效方法。为了实现工业环境大气重金属连续监测,样品的富集及与X射线测量位置的精确定位至关重要。提出了一种采用光电位移传感器检测富集样品滤纸位移,实现富集样品移动精确定位的方法。以单片机作为核心芯片,研制了该样品定位控制系统。最后,利用样品定位控制系统进行了一系列样品定位试验。实验结果显示利用光电位移传感器进行多次样品定位的相对标准偏差约为0.5%,进行100 mm位移精确定位的绝对误差小于0.8 mm,能够满足XRF大气重金属在线监测装置中的样品定位要求。     

X射线辐照下材料电子发射特性的模拟

稳态X射线管是一种重要的X射线辐照模拟装置,在辐照效应等研究领域有重要应用。采用蒙特卡罗模拟方法计算了50 kV,150 kV和225 kV管电压下的X射线能谱,并对X射线辐照下电子发射进行了模拟;研究了准直孔直径分别为2 mm,4 mm和6 mm条件下X射线的焦斑分布和电子发射弥散情况,以及不同能谱的X射线轰击到聚乙烯、聚酰亚胺、Si、SiO₂、Cu、Ta和W等样品上产生的电子发射能谱和电流强度等特性,为X射线辐照下材料电子发射特性的实验研究和设计提供一定的理论基础和指导。     

X射线相位衬度CT

X射线相位衬度CT指的是在通过X射线光源来对物体进行成像过程中使用图像的位相衬度来反映物体的密度或者厚度分布,适用于弱吸收物体,还可以减少吸收剂量,放宽成像条件中光源强度的限制和减少对样品(尤其是生物样品)的损伤.介绍了目前用于X射线相位衬度CT的三种方法,实验及图像重建的过程,并分析了各自的优缺点.     

离子束淀积方法制备GdSi2薄膜

采用离子束淀积方法制备了单相GdSi2薄膜.用俄歇电子谱仪对样品的成分进行了分析,用X射线衍射方法分析了样品的结构,并用扫描电子显微镜观察了样品的表面形貌.X射线衍射分析发现在400℃沉积的样品中仅存在正交的GdSiz相.样品在氩气氛中350C,30min退火处理后,GdSi2相衍射峰的半高宽变窄,说明经过退火处理,GdSi2的晶体质量变得更好.     

射频磁控溅射法制备Cu_2ZnSnS_4薄膜

利用射频磁控溅射法在玻璃基片上制备了Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜,薄膜在室温下生长,再在Ar气氛中快速退火。通过X射线衍射、X射线电子能谱、原子力显微镜和吸收谱研究了退火温度对薄膜结构、组分、形貌和禁带宽度的影响。结果表明,所制备样品为Cu2ZnSnS4多晶薄膜,具有较强的沿(112)晶面择优取向生长的特点,薄膜组分均为富S贫Cu,样品表面形貌比较均匀。退火温度为350,400,450和500℃的薄膜样品的禁带宽度分别是1.49,1.53,1.51和1.46 eV。     

牛津仪器推出最新X射线镀层测厚仪

牛津仪器非常荣幸地推出新款X-Strata920X射线荧光（XRF）镀层测厚和材料分析仪。该X-Strata920结合了大面积正比计数探测器和牛津仪器微聚焦X射线光管,使X射线光束强度大、斑点小,样品激发更佳,榍保同级别中精确性最好,分析结果只需要几秒钟,从而获得更有效的过程控制和性价比。     

红外激光器能够产生X射线光学

X射线几乎能穿透任何材料而不会与它们发生相互作用.这使得X射线对分析材料很有用,但它本身却难以控制.众所周知,X射线的散射和衍射技术可以用来研究塑料、金属、半导体、地质样品等.然而,遗憾的是:对光束进行定形加工和定向的经典光学方法在这里却用不上.     

离子束淀积方法制备GdSi_2薄膜

采用离子束淀积方法制备了单相Gd Si2 薄膜.用俄歇电子谱仪对样品的成分进行了分析,用X射线衍射方法分析了样品的结构,并用扫描电子显微镜观察了样品的表面形貌.X射线衍射分析发现在4 0 0℃沉积的样品中仅存在正交的Gd Si2 相.样品在氩气氛中35 0℃,30 m in退火处理后,Gd Si2 相衍射峰的半高宽变窄,说明经过退火处理,Gd Si2 的晶体质量变得更好     

直流二极反应溅射沉积透明ZnO薄膜

以锌条为溅射靶、普通空气为溅射和反应气体，采用简单的离子溅射仪在玻璃衬底上用直流二极反应溅射法沉积了高度c轴取向的透明ZnO薄膜。通过扫描电镜、X射线能量色散谱、X射线能量色散谱、X射线衍射和椭圆偏振测厚仪等手段对沉积样品进行了分析和表征，研究了薄膜结构、折射率n和相对介电常数εr与沉积工艺间的关系，并对结果进行了简要讨论。     

表面层外全反射角X射线能谱微分析

电子探针微区分析(EPMA,XRMA)由于X射线激发深度较大而对薄层分析产生困难,无法准确确定分析结果是样品表面的成分还是样品体相的成分。本工作在通常的X射线微区分析设备上,采用外全反射角X射线能谱微分析方法,通过对硅村底上不同膜厚的铝膜和铜膜的测定,探索出一种区分膜成分和体相成分的新方法。结果表明：与常规的方法相比,该法有较高的表面灵敏度,可很好地解决薄层分析的困难。     

揭示出隐藏各种缺陷的X射线系统

本文主要叙述了X射线系统在微电子封装技术(BGAs)中的应用状况。分别从出现的各种典型问题、满足的多种需要、采用的操作方法、定制各种调整、自动化X射线系统、摄取小片图象到确定样品尺寸等方面进行了概述。从而证明X射线系统在检查隐藏的各种缺陷方面是很有用的,有助于提高产品质量和可靠性。     

石墨烯的SiC外延生长及应用(续)

正3.3 X射线光电子能谱XPS能谱分析的基本原理:一定能量的X光照射到样品表面和待测物质发生作用,可以使待测物质原子中的电子脱离原子成为自由电子。通过接收并测量这些光电子的能量,得到原子或分子内部各轨道的结合能,从而就可以了解样品中元素的组成。图8所示为样品的XPS能谱图,图中各峰值     

通用技术与设备

SPIE-Vol.3772 01162441999年 SPIE 会议录,卷3772:X 射线断层分析进展=1999 proceedings of SPIE,Vol.3772:Developments inX-ray tomography[会,英]/SPIE-The International Soci-ety for Optical Engineering.—1999.—340P.(EC)本会议录收集了于1999年7月22～23日在科罗拉多州 Denver 召开的 X 射线断层分析会议上发表的33篇论文,内容涉及 X 射线断层分析的医学应用,算法,岩石与矿物样品的微断层分析成象系统,三维 X射线和中子计算 X 射线断层分析中的数据采集,非破坏性材料测试,光子源。