高压下的同步辐射能量色散粉末衍射

同步辐射已经成为高压研究的一个非常理想的光源。在北京同步辐射装置（BSRF）上、结合金刚石对顶砧超高压实验技术建立起来的能量色散X射线粉末衍射系统，已用于物质状态方程和结构相变的研究。介绍了能量色散衍射方法，以及同步辐射原位测试过程。     

高压衍射实验中的同步辐射光束的定位

应用同步辐照光源进行高温高压原位能量色散X射线衍射实验，入射X射线光束定位是关键，北京同步辐射实验室高压衍射站引入四刀光阑扫描系统，实现调光定位自动化，简化调光手续，提高实验效率，为高压衍射实验站的用户进行实验提供了方便。     

便携式同步辐射原位激光加热装置研制

同步辐射实验方法在研究材料的结构和物性上具有独特的优势，然而，要实现同步辐射原位高温条件，尤其温度高于2 000 K以上，对很多实验方法来说还是一个挑战。激光加热方法可以实现快速、微区的极端高温条件，已经成为高温物性研究的重要工具。上海同步辐射光源在极端高温研究领域，例如高熵合金、涡轮叶片、航空材料等还欠缺相关的原位高温条件，因此，研制了一种便携式连续激光加热装置，利用光谱仪获得样品的热辐射谱，并通过黑体辐射方法拟合出样品的温度梯度和温度稳定性。利用该装置成功实现真空环境中钨片的快速熔化(熔点约3 695 K)，并在上海同步辐射光源表面衍射线站获得了1 608 K原位条件下的MoS2和CTAB-MoS₂材料X射线衍射图谱。本工作所研制的激光加热方法拓展了上海光源在极端条件下的实验能力，为极端高温条件下的材料物性研究提供了重要手段。     

北京同步辐射高重频超快X射线衍射实验方法发展

基于北京同步辐射装置(Beijing Synchrotron Radiation Facility,BSRF)发展了具有皮秒分辨率的高重复频率超快X射线衍射(Ultrafast X-ray Diffraction,UXRD)技术。在重复频率310 kHz下开展了SrRuO_3(SRO)/SrTiO_3(STO)薄膜样品的超快X射线衍射实验,获得了高质量实验数据,与重复频率为1 k Hz的实验相比,信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)有了明显的提高。但是,高重复频率泵浦激光也导致了静态加热问题更加明显,对此进行了分析,给出了实验设计指导意见。     

用于大尺寸样品的同步辐射硬X射线衍射增强成像方法研究

作为 X 射线相衬成像的方法之一,衍射增强成像方法由于能获得较高的信噪比及分辨率而引起了人们的研究兴趣。北京同步辐射装置(BSRF)形貌学实验站也开展了该方法的探索研究。此前的衍射增强成像方法中,当白光 X 射线光束横截面尺寸为 20 mm×10 mm 时,经过双晶单色器后最大只能获得横截面尺寸为20 mm×4 mm 的均匀单色 X 射线,从而造成成像区域减小。在对通常衍射增强成像光路排列分析的基础上,提出了一种新的光学排列几何并进行了衍射增强实验。应用新光学排列几何首次获得了与入射白光 X 射线尺寸相当的、大的成像光斑均匀区域,因而新光学排列几何更适合于大尺寸样品的研究工作。同时,该光学排列几何成像分辨率可以达到微米量级并且更方便于实验操作。     

利用数据采集卡实现快速XAFS

在北京同步辐射实验室的1W1BXAFS实验站上利用工业控制中的数据采集技术建立了快速扫描XAFS实验方法。探讨了实验方法与各种实验参数：如单色器移动速率、采样次数、设备通信方式等的制约关系,以及获得最佳实验条件的途径。新方法可在数十秒的时间尺度内得到扩展X射线吸收精细谱,近边谱的时间可以更短,从而有可能应用于一些与时间过程有关的原位实验中。作为一个应用实例,用快速扫描X射线吸收精细结构谱(QXAFS)测量了非晶硒在快速加热过程中的结构变化。     

小角X射线散射实验数据的初步处理

本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．     

BSRF高灵敏度衍射增强成像系统搭建

作为一种重要的相位衬度成像方法,衍射增强成像(Diffraction Enhanced Imaging,DEI)是利用晶体的角度选择特性探测样品引起的X射线角度变化来获得样品衬度图像。晶体摇摆曲线是衍射增强成像装置的重要特征,理论上晶体的摇摆曲线越窄,则衍射增强成像灵敏度越高,所获得的图像衬度也会越好。在北京同步辐射装置(Beijing Synchrotron Radiation Facility,BSRF)4W1A成像实验站现有Si(111)晶体DEI装置的基础上,通过选用高精度转台并对晶体采取减少加工应力残余和降低安装夹持应力的措施,设计研制了基于Si(400)和Si(333)晶体的高灵敏度DEI实验装置,并利用标准样品和实际生物样品进行了实验验证。系统摇摆曲线测试及成像结果表明,所研制的成像装置可以开展二维和三维成像实验且具有更高的成像灵敏度。     

NSRL衍射和散射站在蛋白质晶体学的应用

介绍了国家同步辐射实验室X射线衍射和散射光束线实验站用于生物大分子晶体学的主要设备,利用硫的单波长反常散射法(S-SAD,Sulfur-Single wavelength Anomalous Dispersion)解决蛋白质晶体三维结构,测试结果表明,NSRL(National Synchrotron Radiation Laboratory)X射线衍射与散射实验站能够满足单波长反常散射实验测定蛋白质晶体结构的实验要求.     

纳米硅化铁的高压研究

采用同步辐射能散X射线衍射技术和金刚石地顶砧高压装置,对硅化铁纳米微粉进行了原位高压X光衍射实验。在27．1－29．5GPa的压力范围内出现了两条的衍射峰,对该实验现象进行了讨论。