【高兴宇】上海光源的X 射线衍射现状和发展.pdf

上海光源的X 射线衍射现状 及发展 高兴宇 第18 届全国残余应力学术会议暨国际残余 应力研讨会/第1 届海峡两岸残余应力技术 论坛 中国•都江堰 2015年10月30-11月3日 目录 衍射线站实验站配置 衍射线站各种实验方法介绍 实验例子 一些进展 其他线站衍射技术 二期散射衍射线站介绍 科学目标 上海同步辐射装置通用衍射光束线站着眼 于材料科学、凝聚态物理等领域，以多晶粉 末、薄膜/超薄膜的表面和界面、纳米材料的 微结构等为主要研究对象。 衍射光束线光路示意图 衍射线站的光学结构，从能量分辨率、高次谐波抑制等方 面考虑，主要设有3个关键光学元件，分别是前置准直镜、 弧矢聚焦双晶单色器（水平方向聚焦）和后置聚焦镜（垂 直方向聚焦）。 实验站控制与数据获取 光强测量 光强 衰减器 衍射信号测量 电 电 数据获取 离 离 与控制电脑 室 室 6圆衍射仪 单色器 衍射仪控制 光强控制 光束线控制电脑 X射线能量控制 实验站配置 实验站主要设备： Huber5021六圆衍射仪 平行板电离室 NaI点探测器 面探测系统： Mar345/MarCCD Mytheb 1k线探测器系统 Mytheb 5k线探测器系统 核心设备：6圆衍射仪 结构：样品4 圆+探测器2圆 作用：多种衍射实验 线站性能指标 验收测试时间：2009年10月22 日 XRD相关实验方法及其应用 1）高分辨粉末衍射 提高数据精修和解析晶体结构的能力。 2) 高分辨高角衍射/掠入射角衍射/掠入射小角散射 主要应用于薄膜样品面外/面内/表面结构的测量。GISAXS主要是通过X射线以接近全反 射角范围附近掠入射到样品表面，可以得到样品表面层散射体的形状、尺寸和分布等信 息。 3) X射线反射率测量 在薄膜/超薄膜表面、多层膜界面粗糙度、超晶格及δ掺杂结构研究中有独特而广泛的应 用。 4) RSM （reciprocal space mapping）：倒易空间mapping测量可以观察到倒易格点附近的 形变等信息，是薄膜、外延生长等应变研究的重要方法之一。 5）极图测量 用于研究材料的织构、镶嵌结构、外延膜与衬底共格关系等。 同步辐射X射线是一种很好的应力测试手段 X射线能量可调 • 深度分辨实验 光斑大小可调 • 空间分辨实验 • 数据收集时间快 光束通量高