邻苯二钾酸氢铊晶体积分衍射效率的标定

 以北京同步辐射实验室4B7中能束线为光源，在2.1~6.0 keV的范围内对邻苯二钾酸氢铊(TlAP)平面晶体一、二 、三级衍射的积分衍射效率进行了精确的实验标定。标定结果表明：TlAP晶体有较高的峰值衍射率； 其一级衍射的积分衍射效率向低能端有增加的趋势，而在2.6~5.4 keV的范围内大约为1.53×10^-4 rad；随着衍射级次的提高，衍射效率逐渐减小，二级衍射的积分衍射效率约为一级衍射效率的1/4，三级衍射结果比一级衍射下降一个量级。实验所标定的TlAP晶体可用于平晶谱仪对激光等离子体X射线光谱的定量分析。     

完整布拉格反射型晶体衍射特性的理论研究

利用x射线衍射动力学理论研究了完整布拉格反射型晶体衍射特性,给出晶体衍射强度分布图,并计算了完整晶体积分反射强度和衍射强度分布半高宽。结果表明:在相同的能量下,不同类型晶体的衍射强度分布不同;在相同的布拉格角条件下,不同类型晶体积分反射强度和衍射强度分布半高宽也不同;当布拉格角大于45°时,晶体的积分反射强度与衍射强度分布的半高宽随着布拉格角的增大而迅速增大。     

实验室晶体积分衍射效率标定方法研究

基于X射线衍射仪运行的稳定性和角度的精密控制能力,以平面季戊四醇(PET)晶体为样品,对晶体的积分衍射效率标定方法进行了实验研究。实验的光源是Cu靶X射线管,通过适当选取镍滤片和精细控制管电压,极大地抑制了Kβ线谱和韧致辐射,实现了Kα线能量单色化。正比计数器前端的狭缝是0.05mm,采用0.001°的步进角度对源强和Kα线衍射峰分别进行扫描。数据处理后得出在Cu的Kα线能点(8047.823eV)处,该平面PET晶体的积分衍射效率是(1.759±0.002)×10-4 rad。实验结果表明该方法可以在实验室条件下快速、方便地完成平面晶体积分衍射效率的标定。     

基于X射线衍射仪的X光晶体本征参量的标定

X光晶体本征参量的实验标定是准确鉴定X光晶体种类和品质,研制各种类型晶体谱仪,X光线谱定量测量和高分辨X光单能成像的基础.基于X射线衍射仪,通过制作平面晶体样品架,采取控制X射线管电源、滤波片选取和厚度控制等措施,极大地抑制了Cu-Kβ及韧致辐射,使X射线管光源Cu-Kα单能化,提出了用滤片作为光源单能化的判据.对X光线谱测量中常用的X光分光晶体季戊四醇的晶格常量2d和Cu-Kα能点的积分衍射效率R_c进行了标定方法研究,其标定值分别为(0.874 25±0.000 42)nm和(1.759±0.024)×10^-4 Rad.基于X射线衍射仪的X光晶体本征参量的精密实验标定方法既快速高效,且十分方便和灵活.通过更换衍射仪的X射线管靶材,采取类似方法,可以标定其它能点的晶体积分衍射效率,可为X光晶体的本征参量库提供更多的标定数据.     

KTP(001)晶体分光性能研究

根据同步辐射光源对软X射线分光晶体的性能要求,分析了软X射线能区常用分光晶体的性能优劣,指出对于晶格常数值大的分光晶体,KTP(KTiOPO₄)(011)是该能区比较理想的分光晶体. 同时提出了一种利用同步辐射光源测量晶体衍射效率的实验方法,指出光源的发散度与晶体的衍射效率密切相关. 测量了KTP(011)晶体的晶格常数,给出了KTP(011)晶体的实测衍射效率. 关键词： 同步辐射 KTP(011)晶体 衍射效率 光源发散度     

锂铌比对铪铁铌酸锂晶体全息存储性能的影响

以掺杂4 mol%Hf⁴⁺的LiNbO₃:Fe:Hf系列晶体（[Li]/[Nb]比变化）为研究对象,研究了系列晶体的可见吸收光谱,在632.8nm的写入光下晶体的衍射效率、灵敏度和抗光散射能力在不同[Li]/[Nb]下的变化规律.研究发现Hf⁴⁺的浓度达到阈值浓度后,随着[Li]/[Nb]比的增大,晶体的可见吸收边会发生红移,而且晶格中[Fe²⁺]/[Fe³⁺]也会增加,这就导致随着[Li]/[Nb]比的增加,样品的衍射效率逐渐减小,写入时间缩短,灵敏度增大.同时,在晶体中,随着[Li]/[Nb]的增大,陷阱中心Fe²⁺Li数量增大会使得晶体抗光散射能力减弱.     

偏振控制的Ce:KNSBN类光纤光折变光开关

在Ce:KNSBN光折变类光纤晶体中,用不同偏振的读出光控制衍射光强的大小从而实现光折变光开关的开－关功能.实验结果表明e光读出时的光栅衍射效率是o光读出的310倍,而且衍射效率比不随写入光光强比的变化而变化.与块状晶体做了比较,并用理论进行了分析,在光折变类光纤中的衍射效率比是块状晶体的10倍,光折变类光纤晶体有着更好的光开关性能.     

基于X射线衍射仪的X光晶体本征参量的标定

X光晶体本征参量的实验标定是准确鉴定X光晶体种类和品质,研制各种类型晶体谱仪,X光线谱定量测量和高分辨X光单能成像的基础.基于X射线衍射仪,通过制作平面晶体样品架,采取控制X射线管电源、滤波片选取和厚度控制等措施,极大地抑制了Cu-KJ3及韧致辐射,使X射线管光源Cu-Kα单能化,提出了用滤片作为光源单能化的判据.对X光线谱测量中常用的X光分光晶体季戊四醇[PET(002)]的晶格常量2d和Cu-Ka能点的积分衍射效率R.进行了标定方法研究,其标定值分别为(0.87425±0.00042)nm和(1.759±0.024)×10-4 Rad.基于X射线衍射仪的X光晶体本征参量的精密实验标定方法既快速高效,且十分方便和灵活.通过更换衍射仪的X射线管靶材,采取类似方法,可以标定其它能点的晶体积分衍射效率,可为X光晶体的本征参量库提供更多的标定数据.     

锂铌比对铪铁铌酸锂晶体全息存储性能的影响

以掺杂4mol%Hf4+的LiNbO3:Fe:Hf系列晶体([Li]/[Nb]比变化)为研究对象,研究了系列晶体的可见吸收光谱,在632.8nm的写入光下晶体的衍射效率、灵敏度和抗光散射能力在不同[Li]/[Nb]下的变化规律.研究发现Hf4+的浓度达到阈值浓度后,随着[Li]/[Nb]比的增大,晶体的可见吸收边会发生红移,而且晶格中[Fe2+]/[Fe3+]也会增加,这就导致随着[Li]/[Nb]比的增加,样品的衍射效率逐渐减小,写入时间缩短,灵敏度增大.同时,在晶体中,随着[Li]/[Nb]的增大,陷阱中心Fe2Li+数量增大会使得晶体抗光散射能力减弱.     

平面晶体积分衍射效率实验标定

 平面晶体谱仪是激光等离子体X光光谱重要诊断设备之一，X光光谱的半定量或定量化诊断需要对平面晶体的一些重要参数如积分衍射效率、晶体扭摆曲线半高宽等进行标定。利用北京高能物理研究所同步辐射室的3B3中能束线作为X光光源，对PET平面晶体进行了实验标定，并对实验标定结果进行了分析，得到了2.1~6.0 keV范围内各能点处的晶体衍射效率。实验结果与其它文献符合得很好。     

Measurement of integral diffraction coefficients of crystals on beamline 4B7 of Beijing Synchrotron Radiation Facility

Integral diffraction coefficients of the crystal are the essential data of a crystal spectrometer which is extensively used to measure quantitative x-ray spectra of high temperature plasmas in kilo-electron-volt region. An experimental method has been developed to measure the integral diffraction coefficients of crystals on beamline 4B7 of Beijing Synchrotron Radiation Facility. The integral diffraction coefficients of several crystals including polyethylene terephthalate (PET), thallium acid phthalate (TlAP) and rubidium acid phthalate (RAP) crystals have been measured in the x-ray energy range 2100--5600 eV and compared with the calculations of the 'Darwin Prins' and the 'Mosaic' models. It is shown that the integral diffraction coefficients of these crystals are between the calculations of the 'Darwin Prins' and the 'Mosaic' models, but more close to the `Darwin Prins' model calculations.     

X-ray diffraction in AT-cut quartz single crystal at acoustic excitation at the fundamental frequency

X-ray diffraction on different atomic planes of an AT-cut quartz crystal is studied experimentally in the Laue geometry in case of excitation by acoustic waves at the first resonant (fundamental) frequency. Acoustic waves lead to an increase in the integral intensity of the reflection-diffracted beam. The amplification coefficients in reflection are measured in dependence on the amplitude of a.c. voltage applied to the crystal at the resonant frequency. The frontal distributions of the intensity of the beam diffracted in the reflection direction are obtained for different atomic planes.     

YAB晶体中Yb3+到Er3+的能量传递

1.55 μm波段是光通讯的一个重要波段,而且对人眼安全,有高的大气透过率,因此可以广泛应用于通讯和遥感测距等领域。由于Er³⁺离子对商品化的InGaAs激光二极管的抽运波长不能有效吸收,因此一般通过在基质中共掺杂Yb³⁺和Er³⁺离子来获得1.55 μm波段激光输出。采用助熔剂法生长了不同Yb³⁺和Er³⁺掺杂浓度的YAl₃(BO₃)₄(YAB)晶体。运用速率方程模型研究了晶体中Yb³⁺到Er³⁺能量传递过程,得到了根据Yb³⁺离子的荧光寿命计算能量传递系数的简单计算公式。计算了不同掺杂离子浓度的YAB晶体中的能量传递系数等相关参数。结果表明,在YAB晶体中,Yb³⁺到Er³⁺能量传递非常有效,YAB晶体可以作为一种能获得1.55 μm激光输出的良好介质材料。     

A high‐pressure single‐crystal‐diffraction experimental system at 4W2 beamline of BSRF

Information on the structural evolution of materials under high pressure is of great importance for understanding the properties of materials exhibited under high pressure. High‐pressure powder diffraction is widely used to investigate the structure evolution of materials at such pressure. Unfortunately, powder diffraction data are usually insufficient for retrieving the atomic structures, with high‐pressure single‐crystal diffraction being more desirable for such a purpose. Here, a high‐pressure single‐crystal diffraction experimental system developed recently at beamline 4W2 of Beijing Synchrotron Radiation Facility (BSRF) is reported. The design and operation of this system are described with emphasis on special measures taken to allow for the special circumstance of high‐pressure single‐crystal diffraction. As an illustration, a series of diffraction datasets were collected on a single crystal of LaB₆ using this system under various pressures (from ambient pressure to 39.1 GPa). The quality of the datasets was found to be sufficient for structure solution and subsequent refinement.     

X射线双晶衍射摇摆曲线本征半峰宽的理论计算

本文应用X射线衍射动力学理论,推导出Bragg衍射几何X射线双晶衍射反射率的数学表达式。多种晶体、不同衍射的摇摆曲线计算结果表明,σ偏振的摇摆曲线的峰值和积分强度均比π偏振的高。而且半峰宽较宽。同时指出,对圆偏振X射线入射或者A,B两晶体不同类或者两者的衍射级数不相同时,很多文献给出的双晶衍射摇摆曲线半峰宽的近似表达式2^1/2∞不再适用。 关键词：     

On a semiclassical analysis of high energy electron diffraction by imperfect crystals: The stacking fault

Electron diffraction amplitudes at the lower surface of a displaced sandwich crystal are obtained for the high energy limit in the real space formulation. Using semiclassical methods analytical approximations to a resulting overlap integral — central to the problem — are derived.     

组份变化的InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱结构对其X射线衍射及发光性质的影响

通过二元系和三元系结构参数计算四元系量子阱结构的晶格常数、禁带宽度等,设计了InGaAsSb/AlGaAsSb结构的MBE生长参数及工艺,利用X射线双晶衍射和PL谱研究了InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱结构特性和光学特性。X射线双晶衍射谱中出现了8条卫星峰,表明制备的InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱结构具有良好的结晶质量。利用光致发光光谱方法对制备的样品的光学性质进行了表征,结果表明,不同组份的InGaAsSb/AlGaAsSb多量子阱的发光峰波长随组份的变化在1.6~2.28 μm范围内可调,样品PL谱的半峰宽最窄可达22 meV。     

固体的热膨胀系数

 本文由Grüneisen第二定则出发，采用普适能量函数作为原子间相互作用势能函数，计算立方晶体金属元素和几种NaCl型结构的碱卤晶体的线膨胀系数。计算值与实验值符合得很好。