微颗粒体中二次荧光发射强度计算公式

二次荧光校正计算是微颗粒X射线定量分析中极为困难的问题。本文基于一定物理模型,提出了任意形状、尺寸的多元系颗粒样品二次荧光发射强度计算方法,导出了轴对称旋转体颗粒荧光校正计算公式。若一定能量的电子束垂直入射到多元颗粒表面上,令S_1表示颗粒中元素j所产生的初次特征X射线光子(称X_j光子)的空间分辨率,     

多层介质中电子散射自由程及边界理论

用Monte Carlo方法模拟电子在固体中的散射过程是研究电子与固体相互作用的重要方法。在多层薄膜X射线微区定量分析、厚度测定以及电子束曝光定量分析等重要课题中均涉及电子穿越边界的处理(图1)。由于相邻介质间具有不同     

多层薄膜厚度测定及计算方法

本文提出了应用X射线显微分析(XQMA)及Monte Carlo模拟确定多层薄膜微区厚度的理论和计算方法,为薄膜材料、大规模集成电路及超导多层薄膜的研制提供     

电子在多层介质中的散射模型及Monte Carlo模拟计算方法

多层薄膜(包括一定衬底上的单层膜)X射线微区定量分析、电子束曝光技术中能量沉积的理论计算等是一类对大规模集成器件的研制和材料科学的发展具有重要意义的课题。上述研究均涉及如何描述keV电子在多层介质中散射过程。虽然不少学者提出了电子在厚块状样品中散射的物理模型,且在电子束显微分析中得到成功的应用,但电子在多层介质中散射的有关理论和计算方法则鲜见报道。     

任意形状超微颗粒X射线定量分析计算方法

作者在前文(中国科学,A辑,1986,10:1095—1103)中提出了规则形状多元组份样品X射线定量显微分析(XQMA)的理论和计算方法,为微颗粒定量奠定了基础。基于该工作,本文首次建立了任意形状超微颗粒(尺寸小于电子束最小直径的样品)XQMA计算方法,并为大量超微颗粒电子探针实验所证实。任意形状超微颗粒与纯标样i元素X射线强度比     

Monte Carlo方法计算薄膜中(基于一定衬底)背散射电子空间分布

入射电子、背散射电子在薄膜材料中的作用范围及密度分布是从事薄膜X射线显微分析(FXMA)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)工作的学者十分关心的课题。然而,这方面的理论计算结果至今未见报道。 电子束显微分析工作中,“薄膜”是指厚度小于电子透射深度的一类样品.若薄膜基于一定衬底上,这要涉及电子在多层介质中散射问题。本文用Monte Carlo方法计算了一定衬底薄膜中入射电子(IE)、背散射电子(BSE)空间分布及BSE能量分布,讨论了有关规律。     

一个改进的多层介质中电子散射模型——“等效单一介质散射”计算方法

作者提出的中能电子在多层固体介质中散射的物理模型及Monte carlo模拟计算方法,在薄膜背散射电子发射、多层薄膜X射线定量分析及电子束曝光能量沉积的理论计算等方面得到较好应用。该模型基于“等步数变步长”的概念,认为人射电子从一个介质散射进入另一介质时,在新介质中的散射次数等于总散射次数N减去已发生的散射次数n。由电子在固体中等步长散射模型得新介质(严格讲应是下一介质)中电子散射平均自由程     

薄膜微区定量分析中“净强度”校正计算方法

用X射线显微分析方法测定在一定衬底上的微区薄膜厚度或组份时,由于ZAP效应的存在,使得这一问题极为复杂。作者在文献[1]中定义了自由膜中X射线     

低能电子在多元介质中散射Monte Carlo计算方法

在电子束显微分析、电子束曝光技术研究中,样品的X射线微区定量分析、薄膜厚度测定以及电子束曝光定量计算等一系列重要课题均涉及电子在多元介质中复杂散射模拟。应用Monte Carlo方法,电子的每一步散射,迄今所采用的方法均需随机抽样确定何元素原子为散射中心,再进一步计算散射步长、散射角及能量损失等。基于Rutherford-Bethe模型,一个具有N种元素介质,一次散射事件中,若ⅰ号元素原子发生散射的几率记为R表示(0,1)上均匀分布的随机数,则须由∑P_ⅰ<及≤∑_ⅰ(k=1,2,…,N)随机抽样确定k号元素原子为散射中心。因此,较之纯元素,多元介质中电子散射模拟复杂得多。特别是电子能量降至几个keV或更低时,电子的弹性散射需用量子力学分波法描述并用数值方法计算,计算过程就更加繁复。为此,本文提出一个低能电子在多元介质中散射Monte Carlo模拟计算方法。电子的弹性散射用Mott散射截面描述,提出平均散射截面的概念将多元介质等效为单一元素介质,从而摒弃传统的抽样确定散射中心方法,使电子散射模拟大为简化。电子非弹性散射基于电子能量损失连续减速近似,给出将多元介质中电子能量损失Bethe方程转换为具有平均原子序数、平均原子量的单一元素能量损失方程后再确定修正系数K的方法。应用本文方法,对不同能     

Monte Carlo方法应用于微颗粒X射线定量分析

微颗粒体定量分析是十分重要而困难的研究课题。本文提出用Monte Carlo方法计算规则颗粒中X射线发射强度的理论,在此基础上,首次建立了严格的微颗粒X射线定量分析方法。设I_i~p、I_i~s分别为来自颗粒中i元素及纯     

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     

几种规则颗粒中X光光子吸收路径公式

用Monte Carlo计算方法来解决微颗粒X射线定量分析这一难题,已取得较大进展。但文献中均未涉及颗粒X射线吸收校正计算问题,在作定量分析时,尤其对于颗粒尺寸较大、X光光子能量较低的情况,吸收效应须充分考虑和精确计算。由于颗粒中X光光子吸收路径极不规则,这种计算几乎不可能。我们曾试图对X光光子吸收路径进行严格模拟计算,但因计     

Co/C,CoN/CN软X射线多层膜的周期结构热稳定性研究

软X射线多层膜经常在强光束的照射下,做为反射镜使用。由于同步辐射等强光束携带很高的能量,使软X射线多层膜镜在工作时的温升可达几百度。软X射线多层膜为亚稳结构,周期仅为纳米量级,如此高的温升会对其周期结构造成不同程度的破坏,从而使反射率降低,反射率峰值位置漂移。因此,研究软X射线多层膜的结构热稳定性,对寻求软X射线多层膜的结构稳定性的改善方法具有重要意义。本文通过对Co/C,CoN/CN软X射线多层膜的周期结构热稳定性的对比研究,发现掺杂N可以十分有效地改善Co/C软X射线多层膜的周期结构热稳定性。     

Ta/NiO/NiFe/Ta的磁性及界面的结构

利用磁控反应溅射方法以Ta作为缓冲层制备了Ta/NiO/NiFe/Ta薄膜, 磁性分析表明, 该结构薄膜的交换耦合场为9.6×10磢 103 A/m, 但是所需NiO的实际厚度增加了. 采用X射线光电子能谱研究了Ta/NiO/Ta界面, 并进行计算机谱图拟合分析. 结果表明界面反应是影响层间耦合的一个重要因素. 在Ta/NiO界面处发生了反应: 2Ta 5NiO = 5Ni Ta2O5, 使得界面有"互混层"存在. X射线光电子能谱深度剖析表明Ni NiO的混合层厚度约8~10 nm, 从而导致NiO钉扎实际厚度增加.     

Co/C软X射线多层膜的时效研究

软X射线多层膜是由折射系数高低不同的两种材料交替沉积而构成的一维周期结构.在软X射线多层膜的实际应用中,如显微学、宇航学和显微全息等方面,具有高反射率是十分重要的.因此,研究X射线多层膜的时间效应有实际意义.本文研究了Co/C软X射线多层膜的时间效应.     

Co/C软X射线多层膜的时效研究

<正>软X射线多层膜是由折射系数高低不同的两种材料交替沉积而构成的一维周期结构.在软X射线多层膜的实际应用中,如显微学、宇航学和显微全息等方面,具有高反射率是十分重要的.因此,研究X射线多层膜的时间效应有实际意义.本文研究了Co/C软X射线多层膜的时间效应.     

软X射线多层膜技术及其应用

介绍了软X射线多层膜的研究进展,讨论了软X射线多层膜的选材和制备过程中应该注意的问题。最后给出了软X射线多层膜的应用。     

一个简单快速的微区薄膜厚度测定方法

六十年代以来,很多学者在用X射线显微分析方法测定薄膜厚度方面作了大量工作。可分为两种方法:一是经验公式法;一是用MonteCarlo模拟计算。由于电子对薄膜的透射、基底对穿透电子的背散射、膜对X射线的吸收(称     

应用于激光聚变的X射线分幅成像技术

X射线分幅相机具有高时间分辨能力和二维空间分辨率,是激光惯性约束聚变(inertial confinement fusion,ICF)实验中重要的超快诊断设备,常用于获取内爆压缩动态图像等信息.此外,该相机也可应用于Z箍缩、X射线激光、同步辐射等研究中进行瞬态信息探测.传统X射线分幅相机的时间分辨率由0.1μs提高至100 ps,空间分辨率约20 lp/mm,且实现了工程化及大画幅尺寸.随着ICF研究的深入,要求分幅相机时间分辨率优于30 ps.采用电子束时间放大技术可将分幅相机时间分辨率提高至5 ps.微电子技术的进步进一步推动了分幅相机的发展.基于CMOS芯片的单视线分幅成像系统时间分辨率为30 ps、空间分辨率为35μm.为了提高抗电磁干扰能力,最近几年发展出一种全光固体分幅相机.本文重点阐述了目前实用的微通道板(microchannel plate, MCP)行波选通X射线分幅技术及新型电子束时间放大X射线分幅技术,并对全固体分幅技术及全光固体分幅技术的未来发展进行了展望.     

多层成分调制膜结构的低角X射线衍射研究

组分调制多层膜(ML)是由两种不同组元的纳米量级的薄膜交替沉积形成的,它有两个重要的结构特征:纳米级的调制周期和高密度界面。这种独特结构使得ML具有很多独特的性能,在应用及基础研究上都具有重要意义。ML在垂直膜面方向的层状结构在X射线辐照下也产生Bragg衍射,但它产生的调制峰出现在低角位置(2θ<10°)。调制峰包含多层膜的结构信息。本文报道了用低角X射线衍射(LXRD)对不同系列的多层膜的研究结果,结合光学原理精确地确定了其平均调制周期、平均成分,对界面粗糙度进行了评估,同时还