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      2020 年 第 0 卷 0 期

        新一代同步辐射技术及应用

      • 谢亚宁,胡天斗,刘涛,张静,陈文元,张卫平,高雪官
        2004(12)
        摘要：1W1B-XAFS束线是在北京同步辐射装置新建造的一条X射线吸收精细结构谱（XAFS）专用束线,于2003年初完成调试并投入运行。该束线的光强、能量范围等主要性能都达到了设计指标。本文介绍了IWlB-XAFS束线结构、光学设计、主要性能参数的测试及结果。  
        关键词：同步辐射;X射线吸收精细结构谱;光束线;扭摆磁铁   
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        发布时间：2021-03-12
      • 刘涛,薛超,谢亚宁,胡天斗,张静,吴自玉
        2004(12)
        摘要：在北京同步辐射实验室的1W1B XAFS实验站上利用工业控制中的数据采集技术建立了快速扫描XAFS实验方法。探讨了实验方法与各种实验参数:如单色器移动速率、采样次数、设备通信方式等的制约关系,以及获得最佳实验条件的途径。新方法可在数十秒的时间尺度内得到扩展X射线吸收精细谱,近边谱的时间可以更短,从而有可能应用于一些与时间过程有关的原位实验中。作为一个应用实例,用快速扫描X射线吸收精细结构谱（QXAFS）测量了非晶硒在快速加热过程中的结构变化。  
        关键词：同步辐射;快速扫描X射线吸收精细结构谱;原位;数据采集   
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        发布时间：2021-03-12
      • 陈兴,吴忠华,蔡泉,李志宏,陈中军,孙民华,车传强,李蓉萍
        2004(12)
        摘要：报道了铈掺杂对二氧化钛纳米颗粒微结构的影响。用溶胶—凝胶方法制备了不同铈含量的TiO2纳米颗粒,在不同的温度下煅烧得到纳米样品系列。用X射线衍射（XRD）、小角X射线散射（SAXS）以及X射线吸收谱（XAFS）技术研究了铈离子掺杂和煅烧温度对二氧化钛纳米颗粒微结构的影响。结果发现:铈离子的掺入有效地抑制了二氧化钛纳米颗粒的生长和在高温下的相变。纳米颗粒"自相似"的分形结构与铈含量和煅烧温度有关。用核心一壳层模型描述了钛的近邻原子结构。  
        关键词：铈掺杂;二氧化钛;X射线衍射;小角X射线散射;X射线吸收精细结构   
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        发布时间：2021-03-12
      • 李贤良,潘纲,朱孟强,陈灏,胡天斗,吴白玉,谢亚宁,杜永华
        2004(12)
        摘要：用扩展X射线吸收精细结构光谱（EXAFS）研究了溶液中重金属Zn（Ⅱ）在不同pH条件下的微观结构。在酸性条件下（pH<7.0）,锌离子以六配位八面体结构的水合离子存在,Zn-O原子平均间距为2.08A。随着pH升高,Zn（Ⅱ）的微观构型从六配位的八面体结构转变为四配位的四面体结构,Zn-O原子间距为1.96A。EXAFS结果从分子水平表明,Zn（Ⅱ）在不同pH下其存在形式和微观结构不一样。这些微观结构信息对研究不同pH环境下Zn在颗粒物—水界面和溶液中的反应有重要意义。  
        关键词：扩展X射线吸收精细结构光谱;Zn;微观结构;pH;吸附   
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        发布时间：2021-03-12
      • 李玉锋,陈春英,邢丽,刘涛,谢亚宁,高愈希,李柏,瞿丽雅,柴之芳
        2004(12)
        摘要：利用氢化物发生—原子荧光法测定了贵州万山汞矿地区人发中汞的含量。结果发现,该地区从事汞制剂操作的一线工人及居民的头发中汞含量远超过世界其它各地,其平均值为837 μg/g,说明该地区受污染状况非常严重。通过XAFS法测试了3组汞含量较高的头发样品。由XANES谱得出,虽然3组头发中汞的含量不同,但其中汞离子的价态是一致的。比较样品与参考样品的EXAFS谱得出,虽然3组头发样品中汞含量不同,但汞与其最近邻原子的键长是一致的,从而其配位情况也可能是相同的。通过比较所有样品的谱图可看出,头发样品与Hg（GS）2的配位情况相似。  
        关键词：氢化物发生-原子荧光法;X射线吸收精细结构谱;人发;汞;含量;万山   
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        发布时间：2021-03-12
      • 谢常青,陈大鹏,刘明,叶甜春,伊福廷
        2004(12)
        摘要：鉴于接近式X射线光刻技术具有高分辨率、大焦深、大曝光像场、高产量、大工艺宽容度、易于扩展到50nm及50nm以下规则等诸多优点,它非常适合应用于100nm及100nm以下集成电路的生产。本文首先简要介绍了国际上X射线光刻技术（PXL）现状,再分别介绍X射线光刻技术在纳米电子学研究、单片微波集成电路（MMIC）生产、硅基超大规模集成电路生产中的应用现状与前景,并对国内的X射线光刻技术的近期研究进展进行了简要介绍。  
        关键词：接近式X射线光刻;纳米电子学;单片微波集成电路;硅基超大规模集成电路   
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        发布时间：2021-03-12
      • 董宁,徐美,张慰萍,尹民,陶冶,Makhov V N,Khaiduhov N M,Krupa J C
        2004(12)
        摘要：报道了LiKGdF5:Er（2%）,Sm（0.4%）单晶在紫外激光（三倍频Nd:YAG激光,355nm）和同步辐射真空紫外光激发下的光谱特性,讨论了不同激发下Er3+离子和Sm3+离子的相对发射强度及其物理机理。通过真空紫外激发光谱的测量,确定了本材料中Sm3+离子的4f45d吸收带以及Er3+离子的4f105d吸收带的能量位置。实验结果表明,当激发Er3+的4f105d吸收带,可以产生量子效率大于100%的量子剪裁现象,并给出了其物理模型。  
        关键词：LiKGdF5;Er（2％）;Sm（0.4％）单晶;真空紫外光谱;量子剪裁   
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        发布时间：2021-03-12
      • 谭伟石,蔡宏灵,吴小山,蒋树声,贾全杰,郭立平,何庆,高矩
        2004(12)
        摘要：利用90°离轴射频磁控溅射方法将La0.7Ca0.3MnO3（LCMO）沉积于（001）取向的SrTiO3（STO）、MgO和α-Al2O3（ALO）单晶基片上,薄膜厚度均为500A。通过掠入射X射线衍射技术测量了LCMO薄膜的横向晶格常数（即面内晶格常数）,结合常规X射线衍射研究了LCMO薄膜的晶格应变及其弛豫情况。结果表明,LCMO薄膜在MgO和ALO基片上的应变弛豫临界厚度很小,这可能与薄膜—基片之间高的晶格失配率有关。LCMO薄膜的应变弛豫与四方畸变的弛豫可能具有不同的机制。利用掠入射X射线衍射对LCMO薄膜面内生长取向的研究给出了与利用电子显微技术研究相同的结果。  
        关键词：La0.7Ca0.3MnO3薄膜;掠入射X射线衍射;应变弛豫;面内晶格常数   
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        发布时间：2021-03-12
      • 李海建,秦善,祝向平,刘景,李晓东,巫翔,吴自玉
        2004(12)
        摘要：使用金刚石对顶砧（DAC）高压装置和同步辐射光源,对黑色电气石进行了原位高压X射线衍射研究,实验最高压力达到27.8GPa。在研究的压力范围内,随着压力的升高,晶胞体积逐步被压缩,晶胞参数α的压缩率小于c。未观察到电气石的结构相变。利用Murnaghan状态方程（K′=4）对电气石的体积—压力数据进行拟合,获得的等热体积模量K298为（183.5±4.2）GPa。  
        关键词：电气石;同步辐射;高压;结构;相变   
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        发布时间：2021-03-12
      • 巫翔,秦善,李晓东,刘景,吴自玉
        2004(12)
        摘要：在室温下通过同步辐射X射线衍射和DAC高压技术,进行了天然矿物硬玉（NRAlSi2O6）的原位超高压结构研究,发现样品经过了C2/c-P21/c-Pbcn系列的相变,最后分解为CaFe2O4结构的NaAlSiO4和斯石英SiO2。  
        关键词：硬玉;压致相变   
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        发布时间：2021-03-12
      • 肖万生,李延春,刘景,翁克难,陈晋阳
        2004(12)
        摘要：在1450℃高温下热处理天然的长白山硅藻土以获得含有一定量杂质元素的方石英,并以此为样品,利用对称型DAC装置在0—63 GPa压力范围对其开展高温高压相变的实验研究。衍射方法采用同步辐射能量色散X射线衍射（EDXD）技术。实验结果表明,方石英的高压相变序列较复杂,在12、24、33 GPa都有新的衍射线出现,在40GPa时仍存在明显的衍射线条而并未完全非晶化,并且为一种类似于α-PbO2型结构的高压相。在此压力下用YLF激光器加温到大约1600K,降温后样品相变为类似于斯石英的结构。随后继续加压到62.9 GPa,样品未发生相变,并于此压力下给样品加温到大约1500 K,降温后其结构仍不发生变化。卸压至常压,仍为类似于斯石英的结构。  
        关键词：方石英;高温高压;相变;亚稳态;超斯石英相   
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        发布时间：2021-03-12
      • 马麦宁,刘景,周文戈,李延春,李晓东
        2004(12)
        摘要：对天然含Cr尖晶石,在T=300—603K,P=0—12.82GPa条件下,在中国科学院高能物理研究所同步辐射实验室高压站,利用外加温金刚石压腔装置（DAC）,进行了能量色散X射线粉末衍射（EDXD）原位测量,获得了天然含Cr尖晶石随压力和温度变化的衍射图谱。通过指标化公式对衍射图谱进行分析,得到了尖晶石的晶胞参数及其随压力、温度的变化,进而利用Mumaghan方程得到P-V状态方程和体积模量、压缩系数及热膨胀系数等。  
        关键词：尖晶石;金刚石压腔装置;同步辐射;能量色散X射线粉末衍射   
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        发布时间：2021-03-12
      • 钟俊,宋礼,买买提依明·阿巴斯,奎热西·易卜拉欣,钱海杰,解思深,吴自玉
        2004(12)
        摘要：用X射线吸收谱（XAS）和光电子能谱（PES）对化学气相沉积（CVD）方法制备的单壁碳纳米管纯化过程进行了研究。实验表明对碳纳米管进行盐酸处理纯化,可以大大减少残留在碳纳米管中的催化剂颗粒,但也发现盐酸中的部分氯离子与碳纳米管成键。这种成键作用可能会对碳纳米管形成修饰。  
        关键词：单壁碳纳米管;X射线吸收谱;光电子能谱;盐酸;化学修饰   
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        发布时间：2021-03-12
      • 张辉,王宝义,张仁刚,万冬云,马创新,周春兰,魏龙
        2004(12)
        摘要：采用磁控溅射方法在Si（100）衬底上淀积纯铁薄膜,在不同温度下（200—400℃）硫化10h得到FeS2薄膜,并对其进行晶体结构和表面成分分析。X射线光电子能谱（XPS）研究表明:低温硫化时易生成硫单质相,随温度的升高,S单质相部分参加反应变为FeS2相,FeS2的S2p峰出现在低能位置,而遗留的单质S的S2p束缚能位置不变。卢瑟福背散射（RBS）测得400℃时薄膜中元素Fe/S接近FeS2的理想化学计量比。  
        关键词：磁控溅射;热硫化;二硫化铁;X射线光电子能谱   
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        发布时间：2021-03-12
      • 马创新,周春兰,秦秀波,王宝义,魏龙,奎热西,钱海杰,苏润,钟俊
        2004(12)
        摘要：利用慢正电子束流技术和X射线光电子能谱研究了热致变色和电致变色三氧化钨（WO3）薄膜中W离子在膜内和表面的分布。结合其变色性能,讨论了热致变色和电致变色之间的相关性。  
        关键词：三氧化钨;热致变色;电致变色;机理;表面   
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      • 唐雄峰,温笑菁,翟雪梅,杨淼,张希文,王维,陈兴,董宝中,吴忠华
        2004(12)
        摘要：采用同步辐射小角X光散射研究了聚氧化乙烯（PEO）淬火后逐步升温过程中的片晶有序化。在50℃前,PEO片晶内进行构象调整,其附近区域结晶出现局部有序化;在50℃后,PEO本体内出现了片晶增厚、晶区融合和无定形区的结晶等一系列整体有序化过程。虽然PEO的部分薄片晶熔融消失,但厚的片晶的形成和生长占有优势,PEO的结晶度增加。本研究表明温度对PEO片晶的有序化过程起到了决定性的作用。  
        关键词：聚氧化乙烯;小角X光散射;有序化;片晶   
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        发布时间：2021-03-12
      • 朱守梅,毛振伟,冯敏,朱剑,凌雪,沈岳明,黄宇营,何伟
        2004(12)
        摘要：采用同步辐射X荧光（SRXRF）探针技术,对南宋低岭头越窑青瓷残片作线扫描分析,发现其胎釉之间存在明显的中间层,这与汝瓷相似。并与北宋汝瓷线扫描图进行了对比分析,发现两者之间存在着一些差异:中间层要比汝瓷的稍薄一些,元素在釉中的含量分布与汝瓷不一样,从釉表面到内含量的变化都有反复过程。这种差异可能是两者所用的胎料和烧瓷的窑不同而造成的。  
        关键词：同步辐射X荧光;南宋低岭头越瓷;线扫描分析;中间层   
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      • 韦日生,安丽芝,黄宇营,韩红梅,凤志慧,张孙曦,何伟
        2004(12)
        摘要：为了进一步分析稀土元素镧化合物——硝酸镧（La（NO3）3）在不同浓度和不同作用条件下对培养的单个大鼠平滑肌细胞内重要元素的影响,我们继续应用同步辐射X射线荧光技术分析10-4mol/L的La（NO3）3对单个细胞内重要元素水平的影响。实验观察到10-4mol/L La（NO3）3即刻和持续作用均能使单个平滑肌细胞内La显著升高,与此同时Ca、P、S也发生高度相关性的变化,K、Fe、Cu、Zn、Ni等元素含量也有不同程度的改变。实验结果提示:La3+进入细胞内并影响细胞内某些重要元素的分布,这可能是La3+引起细胞增殖和细胞毒性的机制之一。  
        关键词：同步辐射;镧;钙;平滑肌;单个细胞   
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      • 高愈希,陈春英,李柏,黄宇营,何伟,邓贵龙,刘颖斌,柴之芳
        2004(12)
        摘要：肝癌发生与组织中微量元素水平和一些酶的活性相关。为研究肝癌组织内金属蛋白的分布特征并寻找有意义的微量元素存在形式加以深入研究,用等电聚焦（IEF）分离肝细胞癌以及癌旁组织细胞胞质溶胶内的蛋白质,用同步辐射X荧光分析蛋白条带内的金属含量。初步研究表明:在肝细胞癌和癌旁组织的细胞胞质溶胶中所检出的含铁、铜、锌蛋白基本是一致的,一般癌旁组织蛋白质的铁、铜、锌含量高于癌组织,癌旁组织中铁含量高主要体现在pI为6.5、7.7、8.0及小于3.5的含铁条带内,而癌组织中pI为4.0、7.0的条带内铁含量略高于癌旁组织,癌旁组织的pl为3.2、4.9、5.5、5.9和6.5的条带铜含量明显高于癌组织,锌含量的升高则主要体现在pI为5.5和6.5的含锌条带内,这些分布特征的普遍性及生物学意义有待进一步研究。  
        关键词：同步辐射X荧光分析;等电聚焦;肝细胞癌;金属蛋白   
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      • 郭红霞,韩福斌,陈雨生,谢亚宁,黄宇营,何伟,胡天斗,卫宁,于伦正
        2004(12)
        摘要：在集成电路X射线剂量增强效应研究的基础上,提出对典型器件开展硬X射线二次封装屏蔽加固技术研究。首先用Monte Carlo方法进行了模拟计算。结果表明,针对硬X射线选用高Z材料作二次封装材料可以达到较好的屏蔽效果。根据计算的结果,在北京同步辐射装置上,利用已经建立的存储器测试系统,对采用不同厚度封装材料的二次封装集成电路SRAM 62256作了屏蔽效应实验,证实了采用二次封装屏蔽加固技术方法后,电路抗X射线的总剂量失效阔值提高了一个量级。建立的屏蔽加固方法对提高器件抗辐射能力具有重要意义。  
        关键词：蒙特卡罗模拟;硬X射线;屏蔽;加固技术   
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