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第1章 同步辐射光源概述 1

1.1引言 1

1.2光源的原理和发展简史 2

1.3光源主体结构的构造 7

直线加速器 7

电子同步加速器和电子回旋加速器 8

电子储存环 10

1.4光束线和线束设备 12

光束线的引出和前段区 12

线束设备 12

1.5计算机控制 18

光源部分的计算机控制 18

计算机控制系统的软件结构 20

电子束和光束线中束流参数的测量和控制 21

1.6光源的主要特征 22

1.7实验站和应用实验技术分类及应用领域 27

光束线和实验站的分类 27

应用实验技术分类和应用领域 32

1.8应用实验研究课题的准备、申请和实施 35

细致做好实验研究课题的准备工作 35

认真提出实验研究课题的申请报告 35

准时赴同步辐射实验站做实验 36

参考文献 36

第2章 同步辐射中衍射术及其应用基础 38

2.1高分辨粉末衍射和多晶样品的结构测定 38

高分辨X射线粉末衍射术 39

多晶样品衍射花样的Rietveld结构精修 41

多晶样品结构测定从头计算法 47

2.2六圆衍射仪、劳厄法和单晶样品的结构测定 49

X射线单晶六圆衍射仪 49

单晶结构测定的劳厄法 50

面探测器在单晶样品结构测定中的应用 52

单晶结构测定的相角问题及其解 54

单晶结构的精修 60

单晶结构测定小结 63

2.3掠入射X射线衍射和表面结构 65

掠入射X射线衍射术 65

原子尺度薄膜的研究 67

工程薄膜和多层膜的研究 68

2.4多重衍射及其应用 77

多重衍射的基本原理 79

获得多重衍射花样的实验方法 82

多重衍射的某些应用 83

2.5 X射线异常衍射和差分衍射 86

异常散射和选择元素衍射 87

相角测定的异常衍射法 90

晶体学中分摊位置问题 92

异常宽角衍射和粉末差分衍射 93

2.6能量色散衍射 95

波长色散衍射和能量色散衍射 95

能量色散衍射的两种工作模式及其比较 97

波长色散和能量色散衍射方法的比较 99

2.7特殊条件下衍射实验研究 100

参考文献 101

第3章 同步辐射中散射术及其应用基础 103

3.1小角X射线散射 103

小角X射线散射的实验装置 103

粒子的形状、大小完全相同时小角散射强度及其分布的Guinier近似 105

样品中粒子形状相同但大小不同时的散射强度 106

颗粒大小及其分布的测定 107

纳米材料分形结构研究 110

二维小角X射线散射 115

异常小角X射线散射 116

3.2广角X射线散射和广角X射线异常散射 119

全径向分布函数的广角X射线散射测定 119

广角X射线异常散射部分径向分布函数测定 124

3.3 X射线非弹性散射与物质动态结构的研究 126

动态结构研究理论基础简介 126

X射线非弹性散射的实验方法 133

动力学结构的非弹性散射研究 139

3.4其他散射术及其应用 153

漫散射测定 153

磁散射和磁衍射 154

拉曼散射 154

参考文献 155

第4章 同步辐射中光谱术及其应用基础 157

4.1 X射线发射谱及其精细结构 157

X射线发射谱 157

X射线发射谱化学分析 160

X射线发射谱的精细结构 163

4.2 X射线吸收谱和近限结构 164

吸收限 164

用X射线吸收谱的化学定性定量分析 165

X射线吸收近限结构 166

4.3扩展X射线吸收精细结构 168

EXAFS的基本原理 169

EXAFS谱的测量方法 173

局域结构研究 178

原子价态的研究 181

4.4俄歇电子能谱 183

俄歇电子的能量和强度 184

用俄歇电子谱的元素定性定量分析 186

用俄歇电子谱的元素化学价态研究 187

4.5光电子能谱 188

光电子能谱的能量和强度 189

X射线光电子能谱化学分析 190

光电子能谱的价态研究 191

光电子能谱的价态研究实例 193

4.6软X射线磁圆二色谱术 195

X射线磁圆二色的基本原理 195

软X射线磁圆二色谱的实验装置 196

软X射线磁圆二色谱实例 197

4.7拉曼谱和非弹性散射谱 199

拉曼谱 199

非弹性散射谱 201

4.8谱学联合装置 202

参考文献 204

第5章 同步辐射中成像术及其应用基础 206

5.1基于吸收衬度的成像术及其应用 207

吸收衬度原理 207

人体的X射线透视检查 210

材料的X射线探伤 211

软X射线心血管造影 211

在安检方面的应用 212

5.2计算机辅助层析成像术 212

X射线CT成像原理 212

人体CT检查 216

CT在材料和矿样中的应用 217

5.3衍射衬度成像术及其应用 219

X射线貌相术 219

貌相图像的直接显示 222

衍衬貌相图中缺陷像的分析方法 223

5.4基于相位衬度的成像术及其应用 229

相位衬度原理 229

X射线干涉相衬成像方法 232

5.5 X射线全息成像术 246

全息术的工作原理 248

X射线全息术的实验要求 250

X射线全息的记录方式 251

5.6三位一体成像术和明场像、暗场像 256

5.7其他谱学成像术 261

参考文献 261

第6章 同步辐射中光刻、微细加工等技术及其应用基础 264

6.1引言 264

6.2 X射线光刻的一般原理 266

6.3光刻对同步辐射光源和光束线的要求 269

6.4 X射线光刻掩模和光刻胶 271

X射线光刻掩模 271

X射线光刻胶 274

6.5 X射线光刻装置——Stepper 276

6.6微细加工新技术——LIGA 277

LIGA技术工艺 277

深度光刻 279

国内某些研究实例 281

6.7同步辐射光化学术及其应用 283

光化学刻蚀 283

光化学反应低温薄膜工艺 284

6.8同步辐射辐照术及其应用 284

辐照改性 285

辐照育种 285

参考文献 287