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    北京同步輻射4W1B-熒光站von Hamos型X射線發射譜譜儀研制取得重要進展
    2021-11-01|文章來源:多學科中心 |【
     

      10月8日,經過多年籌劃和努力,北京同步輻射裝置4WB-X射線熒光微分析實驗站的新von Hamos譜儀調試成功,可開展1.5-15keV能區的相關元素的vtc-X射線發射譜實驗。該譜儀的核心光學部件是在國際上首次實現的基于Si單晶的全柱面分析晶體。該分析晶體由熒光站團隊自主創新研制,其中分析晶體壓粘由熒光站郭志英副研究員完成,光學設計由光學組賈全杰副研究員完成,概念及物理設計和組織實施由熒光站陳棟梁研究員完成。 

      X射線發射譜(X-ray emission spectroscopy,XES)又稱高能量分辨X射線熒光光譜(high-resolution X-ray fluorescence spectroscopy),是通過波長色散方法獲得的能譜,用于研究元素的組分、價態、自旋態和配體識別等。北京同步輻射裝置X射線熒光微分析站(4W1B)多年來立足于自主研發X射線波長色散譜儀的分析晶體這一核心光學部件,利用膠粘和陽極鍵合等工藝自主研制了高質量的Si單晶分析晶體,包括羅蘭元半徑一米的球面4英寸、大尺寸柱面晶體等。本次新研制的全柱面Si單晶條帶分析晶體能夠將von Hamos譜儀的探測效率最大化,而且譜儀的多環設計特別適合真空或He氣氛下韌/硬X射線發射譜實驗,非常有利于真空環境下測量Si、P、S等較輕元素和稀土元素等的X射線發射譜。與4W1B-X射線熒光微分析實驗站的粉光為聚焦高通量束線結合后,能夠實現1.5-15keV能區的XES測量,成為國內首個向用戶開放該能區XES實驗方法的線站,滿足了用戶的迫切需求。 

      此外,該譜儀還具有許多優點,例如更換能點調節簡單,測量韌/硬X射線能量范圍寬,適合開展包括高能量分辨XAFS、共振非彈性X射線散射(RIXS)、X射線拉曼譜(XRS)等多種能譜測量等多種譜學實驗,也非常適合時間分辨特別是自由電子激光裝置的X射線發射譜實驗,尤其是該譜儀與常規光源結合可實現實驗室條件下的X射線發射譜實驗,具有很好的商業化前景。該譜儀的建造成功也為HEPS及其它光源儲備了新的實驗技術。 

     

    參加調試的職工、學生和用戶

    左圖為譜儀;右圖為Cu和Mn的XES


     
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