X射线衍射的发现及其历史意义

正1912年弗里德里希、克尼平和劳厄成功观察到X射线透过硫酸铜晶体后的衍射斑点,X射线衍射的发现直接导致了两门新学科的诞生:X射线晶体学和X射线波谱学,也为人类认识物质结构开启了新视角。     

同步辐射X射线荧光分析的晶态物质衍射影响——以晶质与非晶质单斜辉石为例

同步辐射X射线 (白光 )微束激发晶态物质和非晶态物质时 ,其中晶态物质的衍射线将严重影响元素的X射线能谱分析 .其最有效的解决办法是采用同步辐射单色光激发样品 ,或在样品与Si(Li)探测器之间加入一准直器以消除衍射作用的影响 .     

纳米Ag-Cu合金的Ag和Cu析出与晶粒长大行为研究

纳米晶材料(nc-)首先由Gleiter和他的合作者提出,并用惰性气体淀积法(IGC)所获得.这些纳米颗粒在真空下原位加压成型.纳米晶材料的平均直径一般采用X-射线衍射法测定.引起X射线衍射峰展宽有两个因素:小的颗粒直径和晶体缺陷造成的内应力.在惰性气体淀积法(IGC)过程中,由于金属蒸气迅速冷却凝聚,可能形成过饱和固溶体而处于非平衡状态;另一方面金属合金蒸气中的溶质原子浓度的涨落会改变溶质在纳米颗粒中的浓度,这都可能使X射线衍射峰展宽.因此除用X射线衍射法外,结合其他方法是必要的.AgCu合金是研究这一效应的最佳材料.Kumpmann用示差热分析(DSC)来研究nc-AgCu合金,观察到大的放热反应,这与过饱和α-Ag和α-Cu的析出有关.     

特征X射线强度与入射电子能量的经验关系

特征X射线强度与入射电子能量的关系式在X射线衍射、X射线荧光分析及电子探针的实验中都是重要的参数。在不同的X射线管压管流条件下测定并比较衍射强度时或在X射线荧光及电子探针的定量工作中都需要利用这一关系式。我们在实验工作中发现,目前文献资料中普遍引用的这类理论计算或实验测定的关系式与实际情况不太吻合。本文用X射线     

粉末与单晶X-射线衍射对比解析灰黄霉素晶体结构

粉末与单晶X-射线衍射是解析物质晶体结构的两种重要技术,其中单晶X-射线衍射通常被认为是解析物质晶体结构的权威方法,但是,对于很多物质而言,其符合单晶X-射线衍射尺寸和稳定性要求的单晶体难以获得.粉末X-射线衍射解析物质晶体结构可     

Mn(NO3)2·6H2O水溶液结构的X射线衍射研究

X射线衍射和中子衍射法被广泛地用来研究电解质水溶液结构,提供离子-离子、离子- 水、水-水相互作用信息.尽管这方面工作已经涉及到某些极端条件,诸如过冷和超临界条件下结构研究,但大多数局限在单原子离子水溶液.Caminiti及其合作者报道了21℃Mn(NO_3)_2·10H_2O溶液的X射线衍射和Raman光谱研究,由相互作用模型Mn(H_2O)_(6-x)(ONO_2)_X获得了与实验一致的结果.Mn-O距离被测定为0.219nm,水分子配位数为5.4,x为0.6.本     

单晶中子衍射法确定重晶石中氧的位置

一中子衍射实验技术是最近十八年来随着反应堆的出现而发展起来的一种研究物质结构的新方法。中子衍射与X射线衍射有许多相似之处,当中子束作用于晶体时也能因晶体内原子排列(结构)的不同而在不同方向产生或强或弱的衍射束,经过与X射线晶体结构分析过程基本相同的一系列计算和探索,最后求得原子座标。但中子衍射也有其特点,如中子主要是被原子核所散射,与核外电子的相互作用极小,散射振幅与原子序数无关,因此在下列研究中具有独特的优越性。 1.含有重原子结构中轻原子位置的确定。例如合金中C、N、O的定位,BaSO_4中O位置的确     

章氏硼镁石和多水氯硼钙石的X射线结晶学研究

章氏硼镁石(Hungtsaoite)和多水氯硼钙石(Hydrochlorborite)是在我国发现的新矿物,在发表时单晶资料不全,而晶系、晶胞参数、空间群等结晶学资料对确定一种新矿物来说是必须的,为此我们用单晶X射线衍射法对这两种矿物进行了研究,现将结果报告如下:     

SrNixV6-xO11的合成和晶体结构

AV_6O_11(A为碱金属或碱土金属)型结构化合物令人感兴趣的是其结构上3 和4 离子的分布及转换和其性能上表现出的金属导电性及铁磁性.研究这类物质的结构对了解和改善其性能,研究材料化学一般规律都有很重要的意义.De Roy等采用电解方法首次合成NaV_6O_11,并确定了其晶体结构,但其空间群后来被证实是错误的.Kanke等得到了SrV_6O_11及V离子被Ti,Cr和Fe等部分取代的化合物的晶体结构和X射线粉末衍射数据,以求了解不同取代离子对晶体结构和性能的影响;后来又通过SrV_6O_11,NaV_6O_11单晶样品得到了各自的晶体结构.最近,Kanke等通过X射线单晶衍射和中子衍射方法揭示了     

在静磁场作用后水的光学特性的改变

用红外光谱、紫外光谱和X射线衍射技术研究了在静磁场作用下水的光学特性的改变. 用傅里叶变换红外光谱仪测得经磁场处理的水具有饱和效应与记忆效应, 即磁场处理时间越长, 磁场对水的影响越强, 但在中止外加磁场后, 这种影响逐渐减弱直至消失. 同时, 磁处理后的水在中红外区的红外光谱的吸收强度有明显变化, 在 5500~4000 cm^&;#8722;1的近红外区也有同样的变化; 磁处理后水的紫外光谱在200 nm附近的吸收明显增强; 其 X 射线衍射结果表明磁场处理后的水的衍射强度也有一定增加, 在磁处理水中加入具有磁性的纳米四氧化三铁后, 其衍射谱发生了谱线的移动和峰值的增加, 这清楚地表明水经磁场处理后具有一定磁性. 利用水的磁化理论和磁场与物质的作用特点简明地解释了经过磁场处理后水的红外光谱、紫外光谱与X衍射谱所发生的这些变化.     

MgCNi3超导体高压原位结构

利用同步辐射高压能散X射线衍射实验技术, 在0～22GPa压力范围对MgCNi3超导体的晶体结构、压缩性进行了研究.实验结果表明, 在此压力范围内晶体结构没有发生改变, 用Birch-Murnaghan状态方程拟合, 得到压力导数B0′ = 4时, 零压体弹模量B0 = (267.8±7.2) GPa.     

大晶面间距X射线分光晶体——马来酸氢十八酯(OHM)

OHM是一种新的大晶面间距有机X射线分光晶体。在软X射线分析中用OHM代替皂膜假晶体STE或衍射光栅可以大大提高衍射效率和波长分辨率,它是一种软X射线理想的单色器。     

两块晶体的硬X射线衍射增强成像

硬X射线衍射增强成像(DEI)方法利用一块或一对放在样品和探测器之间的完美晶体(分析晶体), 把X射线(经过多块晶体单色化, 具有较高单色性和准直性)穿过样品时产生的透射光、折射光和散射光彼此分开来成像, 是一种和X射线相位变化梯度有关的成像方法, 能够大大提高弱吸收体硬X射线成像的衬度和空间分辨率. DEI成像的光路通常较为复杂, 入射光要经过多块晶体的衍射, 调节不便, 不利于实用化. 为了探索简化DEI方法的可行性, 在北京同步辐射装置(BSRF)仅用两块Si(111)单晶体(一块作同步辐射白光的单色器, 另一块作为Bragg模式的分析晶体)作了一系列DEI成像实验, 在摇摆曲线的十多个位置获得了衬度和分辨率均比吸收像明显提高的硬X射线衍射增强像, 并解释了分析晶体位于摇摆曲线不同位置时所得图像在明暗对比和成像衬度等方面的差别. 这是目前使用晶体最少的Bragg模式的DEI成像.     

MgB2的高压高温合成及其超导电性

在高压(3.0GPa)和高温(900℃)条件下,制备出单相MgB2样品.样品的粉末X射线衍射实验和Rietveld精修结构分析表明,所制样品具有AlB2型六方结构,空间群为P6/mmm,a=3.0861(5)A,c=3.5222(8)A.测量结果表明样品的超导临界转变温度(Tc)为39K.     

中子衍射和生物结构测定

生物结构的测定,除化学方法外,物理技术也起着很大作用。众所周知,细胞和细菌的发现是由于光学显微镜的发明;近年来细胞细微结构的研究,倚助于电子显微镜的作用;生物大分子三维结构的测定,则是五十年代借助X射线衍射所取得的成就。然而,在电子显微镜和X射线衍射揭示生物结构的层次中,尚有空隙。例如对核糖体和染色质的结构,在电子显微镜镜里就显得太小,而对于X射线衍射来说又显得     

晶体衍射的背射赝考塞耳线模拟

用点光源产生的发散X射线研究单晶的方法称为发散束方法。如果点光源在晶体内部,特征发散光束来自晶体本身的激发,称为考塞耳方法;如果点光源在晶体外部,发散光束由特制的靶产生,则称为赝考塞耳方法(Pseudo-Kossel Method)。这是一种很有用的方法。晶体在发散X射线照射下产生的衍射线通常称为赝考塞耳线。由于入射光含有不同方向的射线,     

X射线安全检查技术研究新进展

暴恐事件的频发严重影响了国际社会的安全和秩序,给客运、货运安全带来了前所未有的挑战.有效打击恐怖活动,保障人身、财产安全,是国内乃至全球公共安全领域的重要诉求.因此,如何通过高技术手段提升安全检查能力,成为人们关注的重要问题和研究热点.随着具有穿透能力的X射线技术的飞速发展,使用X射线对藏匿于货物、行李及人体内外的爆炸物及违禁品进行检查,日益成为目前行之有效的技术手段.特别是近几十年来,利用X射线所具有的多种与物质相互作用机制,研究和发展出多种查验技术,为公共安全提供了重要保障,表现出极其广泛的应用前景.本文对基于X射线的透视成像、散射成像、X-CT成像、能谱成像、衍射XRD、相衬成像等安全检查技术做了全面介绍,针对主要技术的物理机制、应用特点及其研究进展进行了论述,并对新技术的研究及应用作了展望,以期进一步推动X射线技术在公共安全领域发挥更加重要的作用.     

X射线物理学的新发展

自1895年伦琴发现X射线以来,X射线学在透射、衍射、能谱和射线源等方面与其它新兴学科相互渗透和交叉,衍生出许多新的分支领域。一.高功率X射线源 1.实验室用强流恒源包括转靶,功率高达60KW;Henke软X射线源,它备有不动的水冷锥形阳极,管流可达300mA。 2.同步辐射源——利用强磁场偏转相对论性(最大能量为0.2～120GeV束流为150～     

高温超导体母体相CaCuO2无限层结构的高压同步辐射结构研究

采用金刚石压砧高压装置(DAC), 对高压合成的高温超导体母体相CaCuO2无限层结构的多晶粉末样品, 进行了高压能散X射线衍射实验. 实验结果首次表明, 在0~30 GPa压力范围内, 无限层结构的CaCuO2的晶体结构保持稳定, 没有发生相变; 根据压力和体积压缩率数据, 用Birch-Murnaghan状态方程拟合, 得到压力导数B0′= 4时, 零压体弹模量B0 = 181.4±9.4 GPa.     

Ni~+-Fe、Ni~+-Ni、Ni~+-Zn和Fe~+-Fe等碰撞体系电子提升和电荷变化的分子轨道理论的计算

一、引言 近年来利用加速器进行原子物理方面的研究已引起人们很大的兴趣,特别是通过加速离子轰击各种材料靶片产生X射线的测量得到了许多有意义的信息。这一研究在探讨碰撞机制、重离子与物质相互作用的规律以及开发重离子束新应用是十分重要的。