小型掠入射式近边X射线吸收谱仪研究

发布时间：2017-09-25 22:05

  本文关键词：小型掠入射式近边X射线吸收谱仪研究

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【摘要】：近边X射线吸收精细结构谱(NEXAFS)包含了吸收原子的局域结构信息,由于其适用范围广和灵敏度高,已经成为研究物质结构的重要手段之一。目前测量NEXAFS谱主要使用的是基于同步辐射光源的实验设备,然而同步辐射光源机时极为有限,装置体积巨大,建造和运营维护成本太高,短期内无法大量建设,渐渐难以满足NEXAFS技术越来越多的科研需求。本论文以适用于实验室测量近边X射线吸收谱的小型光谱仪的研究作为课题目标,通过理论分析与实验,主要开展了以下研究工作:1、设计并搭建了一台用于研究碳的NEXAFS谱的近边X射线吸收谱仪,采用激光等离子体光源作为X射线源,凹面变线距光栅做分光元件,面阵CCD作为探测器。为便于安装调整,优化了谱仪光学系统的结构参数,设计了装调方案。2、研究了从反射谱中提取吸收谱的方法,介于传统方法无法用于处理近边区域的精细结构,本文提出了使用理论的δ作缩放修正,直接从菲涅耳公式中求解获得吸收谱的方法。3、基于凹面变线距光栅像差理论,分别采用解析法和光线追迹法分析谱仪的理论分辨能力,初步证明可以达到设计目标要求。利用系统中各元件的相关数据,分析了研制的光谱仪的信噪比。研究了光谱仪的波长标定方法,推导了参数拟合标定法的拟合模型。4、利用氮气等离子体光谱测试了光谱仪的分辨能力,光谱仪工作波段为2-5nm,在4.4nm处分辨率达666。使用参数拟合法进行了波长标定,并反算出了系统的实际结构参数。测量了聚酰亚胺的反射率谱,并利用提出的提取吸收谱的方法进行处理,成功获得了吸收峰明确的吸收谱,提取出的峰位置能反映聚酰亚胺的特征官能团。
【关键词】：近边X射线吸收精细结构 光谱仪 掠入射 摄谱法 凹面变线距光栅 分辨率 参数拟合法
【学位授予单位】：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH744.12
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 X射线吸收谱概述11-12
• 1.2 NEXAFS技术应用领域12-14
• 1.3 国内外研究现状14-15
• 1.4 选题意义与内容安排15-17
• 第2章 NEXAFS光谱分析原理17-31
• 2.1 X射线吸收谱17-19
• 2.2 NEXAFS谱学理论19-21
• 2.3 NEXAFS技术的特点21-22
• 2.4 NEXAFS技术实现手段22-29
• 2.5 本章小结29-31
• 第3章 光谱仪系统设计31-41
• 3.1 设计目标31-32
• 3.2 关键部件选型32-35
• 3.3 结构优化35-36
• 3.4 提取吸收谱的方法研究36-39
• 3.5 本章小结39-41
• 第4章 光谱仪性能分析和波长标定方法41-55
• 4.1 光谱仪分辨率分析及模拟41-49
• 4.2 信噪比分析49-51
• 4.3 波长标定方法51-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第5章 光谱仪搭建与实验55-65
• 5.1 系统搭建55-57
• 5.2 分辨率测试与波长标定57-59
• 5.3 样品制备59-60
• 5.4 测量光谱与数据处理60-63
• 5.5 本章小结63-65
• 第6章 总结与展望65-67
• 6.1 本文的主要工作65
• 6.2 本文的创新点65-66
• 6.3 不足与展望66-67
• 参考文献67-71
• 在学期间学术成果情况71-73
• 指导教师及作者简介73-75
• 致谢75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 彭博;曹亚鹏;胡煜峰;滕枫;;P3HT/PMMA双层聚合物电双稳器件的研究[J];发光学报;2016年09期

2 薛守庆;薛兆民;;二次掺杂聚吡咯/聚噻吩膜的制备及其光电性能[J];发光学报;2016年09期

3 熊庄;汪振新;Naoum C.Bacalis;;基于改进变分法对原子激发态精确波函数的研究[J];物理学报;2014年05期

4 金盈;曾广赋;朱丹阳;黄燕;苏朝晖;;聚酰胺酸结构及其亚胺化的红外光谱分析[J];应用化学;2011年03期

5 杨传俊;郭智;张祥志;邰仁忠;包良满;李晓林;张桂林;李燕;;汽车尾气颗粒物的STXM和NEXAFS研究[J];物理学报;2010年08期

6 马礼敦;;X射线吸收光谱及发展[J];上海计量测试;2007年06期

7 陈波,尼启良,曹健林,李福田,陈星旦;软X射线-真空紫外波段光谱光源研究[J];光谱学与光谱分析;2005年03期

8 景晓辉;聚酰胺酸合成工艺与聚酰亚胺膜制备及表征[J];应用化工;2004年06期

9 马礼敦,沈孝良,吕冈,金培生,段永恒,程广辉,施国顺;实验室延伸X射线吸收精细结构谱仪——FXAS[J];复旦学报(自然科学版);1992年03期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 梁先庆;碳纳米材料的X射线吸收谱学研究[D];中国科学技术大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 郭晓云;钩端螺旋体去甲酰化酶的X射线吸收谱学研究[D];中国科学技术大学;2006年

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本文编号：919798