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