中国高能同步辐射光源及其验证装置工程

同步辐射光源已成为众多学科前沿领域不可或缺的大科学装置.我国现有的同步辐射光源都是中、低能光源,然而与国家重大需求和工业核心创新能力相关的研究急需高性能的高能同步辐射光源支撑,因而建设一台高性能的高能同步辐射光源将为国家的重大需求提供重要支撑,并大大缩小我国与国际先进光源的差距.本文阐述了建设高能同步辐射光源的必要性及意义,分析了国内外同步辐射装置的发展现状,重点介绍了中国高能同步辐射光源的科学目标、初步方案和技术难点,并系统介绍了国家"十二五"重大科研基础设施发展规划中拟开展的高能同步辐射光源验证装置工程的建设目标和建设方案.     

LIGA实验站的设计及应用

介绍了国家同步辐射实验室二期建设的LIGA实验站,研究了同步辐射光发散角对深度同步辐射光刻精度的影响;对深度同步辐射光刻扫描台的精度提出了理论要求;报道了深度同步辐射光刻、电铸和塑铸的实验结果.     

LIGA实验站的设计及应用

介绍了国家同步辐射实验室二期建设的LIGA实验站，研究了同步辐射光发散角对深度同步辐射光刻精度的影响；对深度同步辐射光刻扫描台的精度提出了理论要求；报道了深度同步辐射光刻、电铸和塑铸的实验结果．     

纳米气泡的同步辐射研究进展

纳米气泡指溶液中或者固液界面上纳米尺度的气泡,按照Young-Laplace方程和扩散理论预测,此类小气泡应在数微秒内消失.但在过去20年中,有大量实验证据表明纳米气泡可以长期稳定的存在,这在基础研究中犹如"乌云"般存在.同时纳米气泡技术在环境修复、废水处理、矿物浮选、农业和养殖业等被视为是革命性的创新技术.同步辐射技术是探究物质微纳结构和电子结构的利器,为揭示纳米气泡的超常稳定机制及其生效机理提供了重要机遇.本文回顾了适用于纳米气泡体系的同步辐射技术原理以及近年来取得的重要进展,并展望了未来同步辐射技术在纳米气泡领域的深入应用.     

同步辐射技术在动物生产中的应用

本文综述了同步辐射技术的基本原理、优点,及其在动物生产中的应用。     

同步辐射技术和透射电镜技术以及密度泛函理论相结合的综合表征方法及其应用

同步辐射技术和透射电镜技术是研究材料的重要表征手段,广泛应用于物理、化学、材料、环境与能源等学科的前沿研究领域.这两种技术方法,其物理原理是光子和电子与材料的相互作用,包括光子在材料中的散射与吸收,电子的衍射与能量损失等,从而演化出各种具体表征手段.从物理本质看,基于量子力学的密度泛函理论,其本征函数可以与同步辐射X射线的衍射和透射电镜电子的衍射得到的电荷密度相对应,而其本征值则可以与同步辐射X射线的吸收谱和光电子谱以及透射电镜电子的能量损失谱得到的能级或能带信息相对应.这些对应关系使得这两种技术手段和理论计算方法可以互相验证也可以互相补充,从而对材料的结构和电子信息的分析更为全面细致.本文综述了同步辐射技术和透射电镜技术的进展,通过典型材料表征进行举例说明,这两种技术结合密度泛函理论,能够深入分析功能材料的晶体结构信息以及各种物理化学性能.最后展望了这三种方法相结合的未来发展趋势.     

基于同步辐射光源的双能CT成像方法

双能X射线CT成像技术可以精确地获得被扫描物体中的电子密度分布,对于医疗诊断和癌症放射治疗具有重要的参考价值。为了提高双能CT重建精度,该文提出了一种基于同步辐射光源的双能CT成像方法,并对相干光的后处理重建算法进行了研究。同步辐射光源具有一系列的优势。使用不同物质进行双能CT成像数值模拟可以发现：采用同步辐射光源进行...     

聚合物核壳结构微球的同步辐射显微表征研究

针对聚合物核壳结构微球的结构特点,引入了同步辐射显微技术对微球的结构和组分进行了初步研究.利用同步辐射X射线显微成像技术对微球的内部形貌进行了表征,观测到壳层内壁大多呈光滑的圆弧,也有局部由若干个小圆弧连接组成;利用同步辐射红外显微光谱法对核内物质的组分进行了研究,结合X射线显微成像技术观察到的微球壳层内壁的高吸收现象,初步验证了微球内铁离子在辐照下被还原的化学反应过程,表明了利用聚合物核壳结构微球来开展化学反应研究是可行的.     

紫外元件损伤动力学实验研究

对于大型强激光装置的光学系统,尤其是终端光学组件(FOA),其紫外激光损伤问题始终是制约负载能力提升的关键问题,该过程基于激光与物质相互作用及而后发生的材料效应,涉及元件材料的制备与生长、加工、环境、修复和工作参数等多种因素.为此,在长期的研究中,我们总结并定义了紫外元件损伤动力学概念和研究体系.本文着重介绍利用同步辐射及其他核技术方法开展实验研究的结果,对于熔石英元件,利用同步辐射μ-CT技术获得了损伤图像,结合同步辐射XRD确定了损伤过程和结构,解释了相应的材料效应;结合拉曼光谱,利用光热显微技术研究了损伤内部结构和发展过程,定义了激光损伤可视面积(LDAVR)的含义.利用同步辐射XRF及正电子湮灭技术对其光学加工制造影响负载能力的因素进行了物理分析;对于KDP晶体,利用同步辐射XRF-XRD的单独或联合测试,对退役元件和实验样件进行了对比研究,分析了不同运行功率下的激光损伤过程,明确了损伤坑的构成和定义,获得了损伤图像.值得指出:依据上述研究结果,针对工程上的问题,本文提出了解决或改善的方法和途径及其应用.     

毛细管聚焦技术的研究进展

介绍了近几年毛细管聚焦技术的研究进展,其中包括在同步辐射的最新应用,毛细管光学器件制备技术的进展和测量手段的改进,并探析了未来技术发展趋势和可能应用的领域.     

一种新的低成本微电子机械系统微针加工方法

提出了一种新的空心微针阵列加工方法，利用三次同步辐射曝光和显影过程来加工微针．通过无掩膜曝光实现显影腐蚀的侧向扩展，从而获得微针的尖部形状；为克服因同步辐射光源的光束为近似椭圆高斯分布所造成的微针呈椭圆形及微针在各个方向上的强度不均匀问题，采用正交两次曝光方法来补偿同步辐射光源的光束分布不均匀性．这种方法工艺过程非常简单，并且无需任何特殊装置．文中所有实验是在日本立命馆大学的超导压缩存储环同步辐射光源AURORA的第13条线上完成的．实验结果表明，利用这种新方法可以非常方便地加工出高质量的空心微针，实现微针阵列的低成本、批量化制造．     

基于同步辐射的紫外-真空紫外光谱辐射测量装置的研制

研究基于同步辐射的紫外-真空紫外光谱辐射测量装置. 通过切换前置镜位置来完成同步辐射光源和传递标准光源的测量. 讨论了辐射计偏振特性对测量结果的影响. 根据Schwinger提出的理论公式,利用同步辐射作为基准辐射源,在115～350nm的波长范围测量了作为传递标准的氘灯的光谱辐射亮度,测量不确定度为11%～14%.     

CAEP-FEL装置自发辐射和同步辐射分析

在自由电子激光振荡器中，电子在摇摆器产生的自发辐射与在偏转轨道上产生的同步辐射同时存在，自发辐射是与受激辐射密切相关的过程。分析对比了同步辐射与自发辐射的强度和频谱分布，并与实验结果进行了比较。     

喷流内粒子同步加速辐射数值解研究

同步加速辐射是活动星系核低能辐射的主要辐射机制。研究喷流内粒子的同步加速辐射过程对认识活动星系核内部辐射机制,能谱分布、光变时标等热点问题非常重要。文章研究活动星系核喷流内粒子的同步辐射过程,用数值的方法得到喷流内粒子的同步辐射谱分布情况,用得到的粒子谱分布计算了BL Lac天体PKS 2155-304低能辐射。结果表明,PKS 2155-304低能辐射能用同步辐射很好地解释。     

SSRF前端光子挡光器的结构设计和热应力分析

光子挡光器是同步辐射光束线前端区的重要部件,其主要作用是阻挡高强度同步辐射.利用有限元分析软件ANSYS,对上海同步辐射装置(SSRF)前端光子挡光器,进行了精细的温度和热应力分析.分析结果表明,新设计的光子挡光器热应力水平有了显著的降低,提高了光子挡光器承受热负载的能力,满足SSRF前端部件的设计要求.     

北京正负电子对撞机及其重大改造工程

北京正负电子对撞机（BEPC）自1988年建成投入运行以来，在高能物理实验和同步辐射研究领域做出了许多重要成果，成为在其工作能区性能国际领先的高能加速器。为了在激烈的国际竞争中继续保持我国在一粲物理领域的领先地位，我国科学家提出了北京正负电子对撞机重大改造计划（BEPCII），于2003年底得到国家批冷谈淮。和BEPC一样，BEPCII“一机两用”用于高能物理和同步辐射研究，用为对撞机的主要指标的亮度将比BEPC高100倍，同步辐射的性能也将大幅度提高。简要报告了BEPC上的研究成果、BEPCII工程建设的进展及其发展前景。     

C84富勒醇碳笼外接官能团数目的确定

为确定所合成的c84富勒醇外接官能团数目,利用同步辐射光电子能谱( XPS)技术,对C84富勒醇进行窄区域高分辨细扫描采集C1s芯能级能谱,分峰拟合C1s谱峰.确认该化合物的平均分子式为C84O8 (OH)I8.结果表明,同步辐射XPS法是确定富勒烯水溶性衍生物外接官能团数目的有力工具.