同步辐射小角X射线散射及其在材料研究中的应用

小角X射线散射(small angle X-ray scattering,SAXS)是研究物质内部一纳米到数百纳米甚至到微米尺度级别微观结构的有力工具.近年来随着我国同步辐射技术的不断发展,同步辐射SAXS技术被越来越多地应用到各种材料的研究领域.然而,由于SAXS图谱是倒空间的信号,并不像显微镜那么直观,也不如X射线...     

同步辐射小角X射线散射研究PAN原丝制备过程中孔结构的演变

采用同步辐射小角X射线散射研究了PAN原丝制备过程中纤维孔结构的演变。结果表明,在水洗工艺中,纤维孔隙较多、较大,孔径分布较宽,近似圆形;在热水牵伸工艺中,纤维孔隙仍较多、较大,孔径分布较宽,近似椭圆形,长轴约17 nm~21 nm,短轴约4 nm~11 nm;在干燥致密化工艺中,孔隙急剧减少、减小,孔径分布较窄,沿纤维轴向约7 nm~9nm,垂直纤维轴向约2 nm;经过蒸汽牵伸,孔隙又增多、增大,孔径分布变宽,孔隙沿纤维轴向被牵伸得很长,近似梭形;但是随后的松弛热定型又使孔隙减小,孔径分布变窄。     

聚硅氧烷基纳米多孔薄膜双分形结构的同步辐射小角X射线散射分析

以聚硅氧烷基材料为预聚体,采用两种核壳型致孔剂,以旋涂工艺分别制备两组聚硅氧烷基纳米多孔薄膜,采用北京同步辐射装置(BSRF)光源进行了小角X射线散射测试,在掠入射模式(入射角αi=0.2°)下得到了两组不同孔隙率纳米多孔薄膜的二维散射数据,在此基础上分析了薄膜的分形特征,发现所制备的薄膜除试样A1外,均存在双分形结构...     

同步辐射原位X射线散射技术在纳米与能源材料中的应用

同步辐射原位X射线散射技术可以实现对材料结构进行多尺度的、无损的、高时间空间分辨率的表征,动态地揭示材料微观结构在不同外界环境下的演变过程。X射线散射基础理论已经相对成熟。第三代同步辐射光源大幅提高了X射线散射技术的时空分辨率,进一步拓宽X射线散射技术的应用场景。当前同步辐射原位X射线散射技术的难点主要集中于实验装置设计和大数据处理。概述了X射线散射技术的主要分类和基本的实验方法,主要介绍了不同分类的同步辐射原位X射线散射技术在纳米材料(纳米颗粒生长和纳米颗粒自组装)与能源材料(以钙钛矿薄膜材料为代表)研究中的应用。最后结合当前国内外先进同步辐射光源的发展现状,展望了同步辐射原位X射线散射技术未来发展的方向和应用前景。     

同步辐射的基本知识——第三讲 同步辐射中的散射术及其应用（二）

2广角X射线散射和广角X射线异常散射 2．1全径向分布函数的广角X射线散射（WAXS）测定 2．1．1一种原子的非晶物质的径向分布函数（RDF） 实际非晶物质可由一种原子或多种原子的组成,可能是各向同性或各向异性的。     

同步辐射的基本知识——第四讲 同步辐射中的光谱术及其应用（一）

按照光谱术一般定义,同步辐射光谱术就是用同步辐射轰击样品,激发样品各元素的特征X射线,或与样品发生交互作用时产生各种信号,接收探测和分析各种信号,以获得被击样品的化学组成、原子价态及有关结构的信息。     

同步辐射在计量学中的应用研究

本文介绍了世界上利用同步辐射建立辐射计量标准的现状，对利用同步辐射建立真空紫外——软X射线波段的光源标准和探测器标准的原理方法进行了论述，并介绍了我们在这方面的工作和取得的阶段性成果。     

同步辐射的基本知识第二讲同步辐射中的衍射术及其应用(一)

物质对射线的散射分为弹性散射和非弹性散射。弹性散射是一种无能量损失的散射,换言之,被照射的物体将发出与入射线相同波长的次级射线,并向各个方向传播。如果散射体是理想无序分布的电子、原子或分子,由于向各个方向传播的次级射线没有确定的相位差,则探测不到任何散射峰。如果原子或分子排列具有长程有序的周期性或短程有序,则会发生相互加强的干涉现象,产生相干散射波,这就是X射线衍射现象。如果散射体是短程有序的或散射体中存在某些杂质原子或缺陷,那么散射波很弱,且叠加在背景上,这种相干散射称为漫散射。如果散射体中的原子呈长程有序排列,则在许多特定方向上会产生大大加强的衍射线束,这就是Laue-Bragg衍射现象。非弹性散射是非相干的,且损失能量的散射。     

同步辐射的基本知识第二讲 同步辐射中的衍射术及其应用(三)

3 同步辐射中的掠入射X射线衍射和表面结构 3．1 同步辐射中的掠入射X射线衍射术 掠入射散射（GIS）和掠入射衍射（GID）已在表面科学和表面工程中广泛应用,近年来在试验技术、衍射理论和在多层膜分析中的应用都有很大发展。     

小角X射线散射技术在材料研究中的应用

小角X射线散射(SAXS)是一种有效的材料亚微观结构表征手段。简单介绍了小角X射线散射理论,并综述了小角X射线散射技术在材料研究中的应用,内容涉及纳米颗粒尺寸测量,合金中的空位浓度、合金中的析出相尺寸以及非晶合金中的晶化析出相的尺寸测量,高分子材料中胶粒的形状、粒度以及粒度分布测量,以及高分子长周期体系中片晶的取向、厚度、结晶百分数和非晶层厚度的测量等等。     

同步辐射及其在无机材料中的应用进展

同步辐射是环形加速器中做循环运动的高速电子在经过弯转磁铁时,沿电子轨道切线方向发射的电磁辐射.作为一类平台型科技基础设施,同步辐射光源对无机材料的研究和发展起到了重要支撑作用.同步辐射实验技术已经成为现代科学技术不可或缺的研究手段,无机材料研究是同步辐射技术的主要应用领域之一.相对于用于材料研究的常规光源来说,同步辐射...     

同步辐射装置——上海光源及其应用

扼要介绍了第三代同步辐射装置——上海光源的主要特性、构造、第一期工程完成的七条X射线光束线站的主要性能指标、功能及应用。     

磁性材料在同步辐射及自由电子激光中的应用

同步辐射与自由电子激光都是相对论高能电子束产生的电磁辐射光, 在国民经济、科学技术研究和国防军事等领域中有着广泛应用。各种永磁插入件是同步辐射光源及自由电子激光装置的关键设备之一, 磁性材料特别是永磁体磁特性及质量对插入件的磁场品质、磁场峰值、磁场稳定性和运行方案等都有着重要影响。本文综述了同步辐射及自由电子激光特征, 介绍了磁性材料在同步辐射及自由电子激光插入件中的应用情况。     

核辐射屏蔽材料的研究进展

简述了核辐射对屏蔽材料的一般要求,综述了常用屏蔽材料的特点.指出屏蔽材料的屏蔽效果与其它性能如力学性能、耐热性及抗辐照性能之间的矛盾是屏蔽材料需要解决的关键问题.重点指出了核辐射屏蔽材料研究进展的几个特点:(1)引入梯度材料设计理论制备功能/结构一体化屏蔽材料;(2)稀土元素及其化合物在屏蔽材料中的合理有效利用;(3)基于遗传算法的优化设计方法在新型屏蔽材料设计中的作用越来越明显.     

National Institute of Standards and Technology Synchrotron Radiation Facilities for Materials Science

Synchrotron Radiation Facilities, supported by the Materials Science and Engineering Laboratory of the National Institute of Standards and Technology, include beam stations at the National Synchrotron Light Source at Brookhaven National Laboratory and at the Advanced Photon Source at Argonne National Laboratory. The emphasis is on materials characterization at the microstructural and at the atomic and molecular levels, where NIST scientists, and researchers from industry, universities and government laboratories perform state-of-the-art x-ray measurements on a broad range of materials.     

Calculation of the Characteristics of Infrared Synchrotron Radiation

Subroutines for calculating the spectral and angular characteristics of infrared synchrotron radiation are developed. Corresponding calculations are carried out for a number of proton and electron accelerators. The results obtained enable methods to be developed for beam diagnostics as well as highly sensitive detectors of infrared radiation for remote contactless nondestructive diagnostics and for investigating bunches and high-speed processes in ring-type (CERN/SEPS-LHC) and linear (GSI bunch target) accelerators, and also the thermal fields in nuclear power plants.Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 3, pp. 53–58, March, 2005.