双元素X射线衍射的获得

在晶体衍射中X射线的波长通常被当作常数来进行点阵参数的计算。如果一X射线源能激发出双元素的特征辐射线(给出两个K_α波长常数),当这些X射线同时被晶体衍射时,将会带来许多有价值的信息。例如在发散束工作中,即使衍射锥不完整时仍可进     

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.     

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。     

Laue衍射强度分析

Laue法是X射线晶体衍射的一个经典方法。它利用入射光中的连续谱迎合衍射条件产生衍射。 小晶体的Laue衍射积分强度(或积分功率)可用运动学衍射理论处理。早年Zachariasen、和近年加藤範夫等人进行过理论计算,但推导比较抽象,不易理解。而人们对这一重要衍射的强度问题也较陌生,很少探讨其物理意义和应用前景。 本文根据倒易空间的概念,用简明直观的方法导出Laue衍射积分强度公式,讨论了它的物理意义,分析了Laue斑点的强度组成并探讨应用这种衍射强度的可能性。     

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 .     

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。     

分子结构:晶体的世纪

<正>自从马克斯·冯·劳厄(Max von Laue)于1912年,威廉·布拉格(William Bragg)和劳伦斯·布拉格(Lawrence Bragg)(父子团队)于1913年,分别进行晶体的X射线衍射实验,现代晶体学发轫,继而随着冯·劳厄于1914年、布拉格父子于1915年相继获得诺贝尔物理学奖的认可,晶体学这门学科几乎对自然科学的每一个分支都产生了影响。     

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。     

用X射线双晶衍射方法测定GaMnAs组分

对计算化合物晶体点缺陷的模型做了改进,在此基础上建立了一种精确测定GaMnAs中Mn组分的方法,并且在测定GaMnAs晶格参数的实验过程中,建立了一种消除X射线衍射仪零点漂移的方法,提高了测定晶格参数的精确度,采用该方法测试分析了离子束外延技术制备的GaMnAs单晶中Mn组分。     

有限束宽无衍射光束特性的研究

自Durnin首次报道贝塞尔光束的演示性实验以来,因这类光束理论上具有“无衍射”的奇异特性和实践上十分诱人的应用前景,相关的研究工作十分活跃.分析表明,可用环缝系统、全息放大、F-P干涉仪、轴棱锥和折射系统等多种方案产生近似的贝塞尔光束.本文报道了我们对有限束宽,即受光阑限制的无衍射贝塞尔光束特性的研究结果.实验显示出用轴棱锥系统产生贝塞尔光束的突出优点.其中,着重对贝塞尔光束轴上光强和准直距离随光阑尺寸的变化以及轴棱锥作为光束变换器的转换效率等作了深入的研究,取得了在误差范围内实验与理论计算一致的结果.     

同步辐射X射线衍射研究Si中δ掺杂(Sb)结构

半导体中掺杂是控制半导体的光电性能的手段,杂质在半导体中的浓度和分布等结构参数与材料的物理性质直接相关。随着分子束外延等材料生长技术的发展,新型的半导体材料如超晶格已经广泛地吸引了人们的注意。δ掺杂是近年来国际上出现的又一种新的结构,它可减少二维电子(空穴)气系统中的杂质离子散射,在科学和技术应用上都有重要意义。 δ掺杂样品中的杂质离子仅分布在几个纳米的尺度内,一些常用的结构成分分析方法难以进行检测。如Rutherford背散射(RBS)、中能离子散射(MEIS)只对浓度原子百分比大于10~(-2)％杂质敏感,而二次离子质谱(SIMS)的空间分辨一般为3μm左右。X射线是检测物质结构的有效方法,常规光源的强度不足以测量到足够的衍射振荡来分析δ掺杂的结构。同步辐射光源是高亮度的X射线光源,它已成功地用来测量δ掺杂的结构。 北京同步辐射装置漫散射实验站所用光源来自4W1C光束线,X光经一块压弯的三角形硅单晶单色化并水平聚焦后,再由一块全反射柱面镜进行垂直聚焦和滤去高次谐波,在样品处得到光斑大小为0.3mm×0.5mm、垂直发散度为0.1m rad的单色光。本实验中,三角弯晶为Si(111),所得的单色光波长为0.154nm。衍射平面在垂直方向,以利用同步光的水平偏振和垂直发散度小的特点。样品和探测器     

同步辐射辐照下Mo/Si,Pd/Si多层膜的稳定性

随着众多同步辐射装置的建成和完善,软X射线光学得到迅速发展.由于同步辐射能量密度较高,可能使光束线上的插入元件温升很高.因为辐照对化学反应有促进作用,故此在同步辐射辐照下,作为反射、色散元件的人工周期性多层膜的稳定性是一个值得研究的问     

X射线形貌学

《X射线形貌学》一文,介绍一项观察晶体材料缺陷的新技术——X射线形貌术的机理、优点及在缺陷(包括点缺陷、线缺陷、面缺陷)研究、点阵参数测量、工艺控制等方面的主要应用情况;并对于各种不同形式的形貌技术(诸如柏尔格-白瑞特反射形貌术、郎氏透射形貌术、双晶形貌术、异常透射形貌术、同步辐射形貌术)分别予以简洁的讨论。文中选用若干晶体的形貌图象照片予以说明,看来颇觉直观形象。     

有更好的乳腺癌甄别法吗？

一种新型的三维乳房成像技术可以提高癌症的早期诊断率并减少不必要的活组织切除患者人数。这种被称为全景数码乳房X线体层合成的技术首次运用X射线进行三维乳房扫描 ,这是GE公司全球研究部的杰弗利·艾伯哈德 (JeffreyEberhard)在 3月中旬召开的美国物理学会年会上宣布的。普通乳房X线照相术是将X射线透过乳房投射到底片上或探测仪的屏幕上 ,使肿瘤在底片或屏幕上显示出一个阴影。但这种方法通常只能诊断出 65～70 %的乳腺癌 ,因为有些细小的肿瘤会被其他的乳房组织所遮掩。更严重的是 ,部分健康组织的叠影有时看似像是肿瘤 ,因而在作…     

W/Si,WSi_2/Si和W/TiN纳米多层膜的成膜特性和热稳定性

近20年来,同步辐射光源的迅速发展为软X射线波段提供了性能优良的光源.由于通常的光学反射、透射元件在软X射线波段不能使用,在紫外波段使用的光栅单色器和在X射线波段使用的晶体单色器也由于各自的结构、性质,在软X射线波段的使用受到限制.层厚为纳米量级轻/重元素层(或其他低/高电子密度层)组成的周期性多层膜在软X射线波段可以     

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     

高压下同步频射EDXD实验系统的建立

在极高压下原子间距被压缩,原子间相互作用发生变化,以至引起电子能级变化.这会导致物质的物理性质和化学性质发生改变.高压研究能深化对物质的认识,并能发现新效应和新物质.尤其是当今材料科学跨进以物理思想设计新材料的时代,高压研究更具有独到之处.高压X射线衍射实验是研究状态方程和相变最直接有效的方法之一.自从50年代末期,Jamieson首先采用金刚石压砧装置(DAC)在高压下进行X射线衍射研究以来,这方面     

Her X-1的硬X射线谱线

Her X-1是著名的双星X射线源。它的一个子星是自转周期为1.24秒的中子星,另一个是光学子星HZ Her。近来,几个独立的观测都发现在Her X-1的X射线波段有强的硬X射线谱线。不仅在～58keV出现第一条谱线,     

一种新颖核医学成象诊断技术——PET

医学成象主要有X射线成象、超声成象,核磁共振成象和核医学成象四大类.自从德国科学家伦琴在1895年发现X 射线后,X 线摄影长期以来在临床上得到广泛应用.1972年,X 射线装置与电子计算机相结合形成X线计算机断层成象,简称GT.它的灵敏度比通常的X 线摄影检查要高100倍以上,是一种对软组织X 线检查的最新方法.尤其对颅脑部疾病的诊断,准确率达98%以上.诊断时病人无痛苦、无损伤,快而准确,受到患者欢迎.近年来采用了锥形X射束和多探测器等提高扫描速度的新方法,使X 线     

胰岛素B4(Gln)两种可能构象的计算判别

当前用于确定生物大分子结构的基本的可靠的方法是X射线晶体衍射,但它并不能肯定大分子的全部结构。例如对胰岛素B链的第4个残基谷氨酰胺和第22个残基精氨酸国外报道都有取两种构象的可能。我国X射线晶体衍射的结果认为B22确有这种可能性,而B4的第二种构象的电子密度很可能代表水分子。我们采用Levitt的经验势对此问题进行了探讨。