NSRL衍射和散射线站硬X射线参数测量

描述了NSRL新建X射线衍射和散射光束线站的主要指标测试及其结果,包括X射线单色光斑的CCD成像(4mm×0.5mm)、波长标定和光子通量(0.4×10~9—2.1×10~9 photons·s~(-1)·(100mA)~(-1))的测量;已在该线站上应用同步辐射X射线成功地收集了5组700余幅磷脂酶A2和神经毒蛋白晶体的衍射数据,处理结果良好。     

基于NSRL衍射和散射站的单次反射毛细管聚焦研究

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,利用单次反射毛细管对X射线衍射和散射站的光束进行聚焦,经毛细管聚焦后焦点处的光斑直径为125μm,光强增大约两倍。利用Mar345成像板分别采集了使用和未使用毛细管聚焦的光束下的溶菌酶蛋白晶体的衍射图样,结果表明,使用经过毛细管聚焦的光束时,每副衍射图样的曝光时间可缩短一半,提高了收集衍射图谱的效率。     

SSRF生物大分子晶体学光束线站多波长反常散射信号采集自动化系统

同步辐射多波长反常散射(MAD)实验是当前测定生物大分子晶体结构的主要手段之一。随着生命科学的发展和MAD技术的成熟,越来越多的用户选择MAD法来解晶体结构。SSRF生物大分子晶体学光束线站目前所采用的MAD数据处理系统操作复杂,用户不易掌握。为了方便用户实验,提高效率,迫切需要对现有MAD实验系统进行升级改造。论文详细介绍了MAD信号采集自动化系统硬件结构,软件实现以及用户界面功能。该系统操作简单,界面简明清晰,非常适合于生物大分子晶体学光束线站用户使用。     

同步辐射X射线掠入射衍射实验技术及应用

利用北京同步辐射装置漫散射实验站的五圆衍射仪,建立了掠入射X射线衍射实验方法。对Si表面生长的Ge/Si量子点及其在Si表层产生的应变进行了成功测量,表明此方法可以有效地提取表面层的微弱信号。实验结果表明,Ge/Si量子点的形成除了在Si衬底表层形成了晶格具有横向膨胀应变的区域之外,还在Si衬底中形成了具有横向压缩应变的区域。     

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X射线衍射的脉冲激光加热方法

相对于传统的连续激光加热方法,脉冲激光加热能够显著缩短加热时间,从而有效阻止金刚石样品腔内各组分的化学反应。基于北京同步辐射装置(Beijing synchrotron radiation facility,BSRF)高压实验站原有的连续激光加热系统,建立了可应用于高压X射线衍射实验的脉冲激光加热方法。该方法利用信号发生器对脉冲激光器、测温电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)光谱仪以及X射线探测器进行同步控制,实现了脉冲激光对样品加热,并在加热周期内完成温度谱及高压衍射数据的同步采集。利用高压条件下的Pt样品,对脉冲激光加热过程中样品的温度稳定性、重复性以及温度梯度进行了测试,并完成了原位X射线衍射实验。该脉冲激光加热系统的搭建,为在BSRF高压实验站开展原位脉冲激光加热方法研究提供了条件,也为将来在北京高能同步辐射光源上实施相关方法奠定了基础。     

衍射增强成像的若干基础问题研究Ⅰ.衍射增强成像的衬度与X射线能量的关系

为了探讨X射线衍射增强成像的衬度与X射线能量的关系,利用北京同步辐射光源4W1A光束线引出的硬X射线对大块正常和癌变的乳腺组织进行成像研究.在摇摆曲线顶部位置获得的图像(峰位图像)和表观吸收图像的衬度随X射线能量的变化关系是相似的,说明峰位图像和表观吸收图像包含的主要衬度相似,即吸收衬度,而折射图像的衬度随X射线能量的增大总体上呈现下降趋势.综合来看,对于乳腺类的软组织来说,DEI成像在低能量端有很好的衬度,反映了衍射增强成像更适合于主要由轻元素组成的物体的成像.     

NSRL红外光谱实验站及应用

简要介绍了国家同步辐射实验室（NSRL）红外与远红束线和实验站,包括光源特性、光束线结构、实验站设备简介,以及红外同步辐射在超高分辨率光谱、红外显微术、表面科学方面的应用。     

X光透镜应用于蛋白大分子晶体衍射

采用Ｘ光透镜替代单色仪双聚焦镜应用于生物蛋白大分子晶体衍射分析,照射晶体样品的光强提高１－２个量级,衍射强度的提高远大于５倍,大大缩短了测试时间,分辨能力改善０．０２－０．０６ｎｍ,信噪比也有改善。     

NSRL在半导体表面结构的光电子衍射研究

利用角分辨光电发射精细结构(ARPEFS)技术研究了GaAs(001)面,验证了Biegelsen提出的钙双层模型的正确性。拟合结果显示,最外层构成二聚体的两个钙原子沿[110]方向移动聚拢,偏离体材料格位8.3%。同时最外层的钙原子向内收缩2.1%。利用X射线光电子衍射(XPD)实验技术研究了硫钝化方法处理过的GaAs(001)表面结构,确定了钝化的硫原子位于第一层钙原子的桥位上。与钙原子成键的键长为3.62?、键角为61.2°。使用与能量和角度有关的光电子衍射技术并结合多重散射团簇模型计算对Al2O3衬底上生长的GaN单晶薄膜表面的极化性质进行了研究,确定了该GaN表面极性为钙在最外层的正极化性。     

上海光源X射线小角散射光束线站的概念设计

设计了光子能量范围为5-20 keV、能量分辨率好于1×10-3、光子通量高于1×1011 s-1的同步辐射小角散射光束线站.采用弧矢聚焦单色仪对同步辐射白光进行单色化,并对单色光束进行水平方向聚焦;探测器与样品之间的距离可调以得到不同的小角分辨尺度;配置温度可调和压强可调的样品池用于时间分辨实验,而配置的快门系统可使时间分辨达到毫秒量级.     

微区X射线衍射在矿物鉴定中的应用实例

介绍了微区X射线衍射仪发展的现状,给出了微区X射线衍射仪鉴定物相的研究实例,并讨论了微区X射线衍射法的优、缺点。通过配置有封闭3kWX射线光管、单毛细管透镜、Pixcel探测器和普通CCD视频的Panalytical X’Pert PRO MPDX射线衍射仪,对光片上的铍矿物进行了微区X射线衍射鉴定,结果确定该铍矿物为羟硅铍石。微区X射线衍射法具有微区、微量、原位和无损等优点,能够进行直径在100～300μm范围内的两种或两种以上矿物集合体的物相鉴定。与电子探针等微区手段相互结合、互相补充,鉴定结果更加可靠。     

NSRL表面物理线站的性能测试及角分辨光电子能谱实验

介绍了中国科技大学国家同步辐射实验室（NSRL）表面物理站的调试及获得的初步结果。利用光电二极管进行了光束线光通量的测试,分别得到了3块光栅的光通量响应曲线。利用纯金样品的二次谐波和费米边分别对高能和低能部分的入射光子能量进行了标定,并给出了系统的能量分辨率。最后用同步辐射零级光和激光束对实验站的电子能量分析器进行准直,用Cu单晶样品的角分辨光电子能谱实验测试了整个系统的性能,结果表明,NSRL表面站能够满足用户开展角分辨光电子能谱实验的要求。     

X光透镜在X射线衍射技术中的应用

用整体平行束X光透镜代替常规衍射仪的索拉狭缝和/或附加狭缝,入射和衍射X光强度可提高1.5―3.5倍,分辨率可达0.4°,可用于薄膜、粉末样品和离子束沉积样品的分析。将微会聚X光透镜应用于生物大分子衍射、高压X射线衍射、四圆X射线衍射3个不同的衍射领域,在相同X光源功率条件下,使用X光透镜后的衍射强度提高到原来的3―10倍,信噪比和分辨率有不同程度的改善。     

NSRL光电子能谱站控制系统改造及软件设计

为了适应同步辐射应用技术发展的需要，我们对合肥国家同步辐射实验室（NSRL）光电子能谱站的数据采集和控制系统的硬件和软件进行了履行，取得了预期的效果。硬件系统方面，增加了一组多功能卡，更换了这控制器，增加了光子能量反馈系统；与之相应的软件得以重写，同时，对软件自身也进行了完善，增加了参数存取功能，修改了数据存储格式，并加入XPS工作模式。通过测量一组Ni的费米边的EDC（Energy Distribution Curve）实验曲线测试了整个系统的工作情况。