基于软X射线的光子相关谱装置构建
发布时间：2020-12-31 23:27
科学技术日新月异的发展已经越来越不满足宏观尺度下的材料观测,针对复杂无序材料中nmμm尺度下的诸多科学问题,如相位分离、组织或分子结构变化等动力学过程,逐步发展出一门新兴的实验技术:X射线光子相关谱（X-ray Photon Correlation Spectroscopy,简称XPCS）技术。XPCS技术是一种能在微观尺度上观测大的分子或粒子集团等动态过程的新技术,具有散射矢量大、探测尺度小、能探测不透明材料系统、不受多重散射影响等诸多优点,其研究目标最小可达到纳米尺度。XPCS不仅在软物质如溶液扩散动力学、聚合物平衡态转变上得到诸多应用,人们同时也在积极探索硬物质如半导体、铁电体、磁性材料中纳米级尺度的动力学行为。因此,XPCS方法学受到越来越广泛的关注。第三代同步辐射光源广泛使用之前,由于无法得到具有良好相干性的X射线,XPCS方法发展缓慢,实验普遍应用可见光（激光）光子相关谱技术。随着X射线先进光源技术的不断进步,越来越多的相干性良好的第三代乃至第四代同步辐射光源和X射线自由电子激光（X-ray free electron laser,简称XFEL）投入运...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
XPCS原理示意图
基于软 X 射线的光子相关谱装置构建振动的红外和拉曼光谱[9, 10]，或允许研究较慢过程的宽带介电光谱，如变相关的α弛豫[11]。在为聚合物动力学提供相关尺度空间/时间分辨率的中子散射技术最常用，因为除了空间分辨率，氘标记增加了选择性，并复杂聚合物材料中特定基团或链段的运动[12]。但是通过上述光散射技术研究应用有限，近来光子相关谱技术在慢动力学研究中备受关注，其能动的散射强度时间相关函数[13]直接测量动态结构。
研究对象为悬浮液或胶体中的颗粒、围为 nm 至μm。由于可见光（激光）PCS（Laser Phot称 LPCS）技术具有相干性好、不会破坏被测样品，可以用来探测粒子的有效粒径、带电量、扩散系数Ne 激光光子相关光谱方法，本课题组首先观察到了.29PT 等铁电体单晶中极化团簇的弛豫过程，极化团5]。虽然 LPCS 可测量较宽时间尺度范围内的动力学的波长限制，仅适用于研究少数有限系统中的动力学量嵌段共聚物[16-20]，其可研究的长度尺度约为 200~术仅限于透明样品，对于不透明或较厚样品无法适了可见光 PCS 技术和 XPCS 技术可观测的空间尺度源，可研究小尺度（约 1~100 nm）的慢过程动力学0-7~103秒，是对可见光 PCS 的有效补充。
本文编号：2950502
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
XPCS原理示意图
基于软 X 射线的光子相关谱装置构建振动的红外和拉曼光谱[9, 10]，或允许研究较慢过程的宽带介电光谱，如变相关的α弛豫[11]。在为聚合物动力学提供相关尺度空间/时间分辨率的中子散射技术最常用，因为除了空间分辨率，氘标记增加了选择性，并复杂聚合物材料中特定基团或链段的运动[12]。但是通过上述光散射技术研究应用有限，近来光子相关谱技术在慢动力学研究中备受关注，其能动的散射强度时间相关函数[13]直接测量动态结构。
研究对象为悬浮液或胶体中的颗粒、围为 nm 至μm。由于可见光（激光）PCS（Laser Phot称 LPCS）技术具有相干性好、不会破坏被测样品，可以用来探测粒子的有效粒径、带电量、扩散系数Ne 激光光子相关光谱方法，本课题组首先观察到了.29PT 等铁电体单晶中极化团簇的弛豫过程，极化团5]。虽然 LPCS 可测量较宽时间尺度范围内的动力学的波长限制，仅适用于研究少数有限系统中的动力学量嵌段共聚物[16-20]，其可研究的长度尺度约为 200~术仅限于透明样品，对于不透明或较厚样品无法适了可见光 PCS 技术和 XPCS 技术可观测的空间尺度源，可研究小尺度（约 1~100 nm）的慢过程动力学0-7~103秒，是对可见光 PCS 的有效补充。
本文编号：2950502
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