同步輻射及在材料研究中應(yīng)用

1、材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 1同步輻射及在材料研究中的應(yīng)用同步輻射及在材料研究中的應(yīng)用材料五班 謝吉普謝吉普學(xué)號 佳木斯大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院佳木斯大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 2同步輻射及在材料研究中的應(yīng)用同步輻射及在材料研究中的應(yīng)用同步輻射光源和同步輻射裝置同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用北京同步輻射裝置簡介材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 3同步輻射光源和同步輻射裝置同步輻射光源和同步輻射裝置l同步輻射 同步輻射是速度接近光速（vc）的帶電粒子在磁場中沿弧形軌道運(yùn)動時(shí)放出的電磁輻射，由于它最初是在同步加速器上觀察到的，便又被稱為“同步輻射”或“同步加速同步加速器輻射器輻射”。

2、 材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 4同步輻射光源和同步輻射裝置同步輻射光源和同步輻射裝置l同步輻射光的特點(diǎn)l高亮度l寬能譜l小發(fā)散l脈沖光l偏振光I.一切特性可精確計(jì)算材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 5高亮度特點(diǎn)的優(yōu)勢高亮度特點(diǎn)的優(yōu)勢材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 6同步輻射光源和同步輻射裝置同步輻射光源和同步輻射裝置l同步輻射光的特點(diǎn)l高亮度l寬能譜l小發(fā)散l脈沖光l偏振光I.一切特性可精確計(jì)算材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 7同步輻射光源和同步輻射裝置同步輻射光源和同步輻射裝置l同步輻射光的特點(diǎn)l高亮度l寬能譜l小發(fā)散l脈沖光l偏振光I.一切特性可精確計(jì)算材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 8寬能譜特點(diǎn)的用途寬能

3、譜特點(diǎn)的用途材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 9同步輻射光源和同步輻射裝置同步輻射光源和同步輻射裝置l同步輻射光的特點(diǎn)l高亮度l寬能譜l小發(fā)散l脈沖光l偏振光I.一切特性可精確計(jì)算材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 10小發(fā)散的特點(diǎn)小發(fā)散的特點(diǎn)l是準(zhǔn)平行光，有一定的相干性，l發(fā)散角可以獲得高分辨率的圖譜，同步輻射粉末衍射最高分辯已達(dá)到0.002比常規(guī)光機(jī)約提高2個(gè)量級材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 11同步輻射光源和同步輻射裝置同步輻射光源和同步輻射裝置l同步輻射光的特點(diǎn)l高亮度l寬能譜l小發(fā)散l脈沖光l偏振光I.一切特性可精確計(jì)算材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 12同步輻射光的特點(diǎn)脈沖光同步輻射光的特點(diǎn)脈沖光l同

4、步光是一個(gè)脈沖接著一個(gè)脈沖，與存儲環(huán)中的電子束團(tuán)有相同的時(shí)間結(jié)構(gòu)，脈沖寬度ps-ns,脈沖間隔ns-ms材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 13同步輻射光源和同步輻射裝置同步輻射光源和同步輻射裝置l同步輻射光的特點(diǎn)l高亮度l寬能譜l小發(fā)散l脈沖光l偏振光I.一切特性可精確計(jì)算材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 14偏振光偏振光l偏振光 電子在特定軌道上輻射的光軌道平面內(nèi)為100%線偏振，軌道上下位相反的橢圓偏振研究磁性材料材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 15同步輻射光源和同步輻射裝置同步輻射光源和同步輻射裝置l同步輻射光的特點(diǎn)l高亮度l寬能譜l小發(fā)散l脈沖光l偏振光I.一切特性可精確計(jì)算材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普

5、 16一切特性可精確計(jì)算一切特性可精確計(jì)算l計(jì)算工具 XOP結(jié)論：結(jié)論： 高亮度 寬能譜 小發(fā)散 脈沖光 偏振光 一切特性可精確計(jì)算材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 17同步輻射光源和同步輻射裝置同步輻射光源和同步輻射裝置l同步輻射裝置基本構(gòu)造電子槍電子槍-電子的源泉電子的源泉直線加速器直線加速器預(yù)加速預(yù)加速增強(qiáng)器增強(qiáng)器加速到滿能量加速到滿能量儲存環(huán)儲存環(huán)光束線光束線試驗(yàn)站試驗(yàn)站材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 18同步輻射裝置的設(shè)備同步輻射裝置的設(shè)備材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 19同步輻射的發(fā)展同步輻射的發(fā)展l第一代同步輻射光源第一代同步輻射光源. 在核物理在核物理/粒子物理研究的空擋，利用同步粒子物理

6、研究的空擋，利用同步加速器所發(fā)射的同步光進(jìn)行科學(xué)研究加速器所發(fā)射的同步光進(jìn)行科學(xué)研究,稱為寄生方式。北京高能稱為寄生方式。北京高能所同步輻射裝置所同步輻射裝置(BSRF) 。 l第二代同步輻射光源第二代同步輻射光源. 第一代同步輻射光源已不能滿足研究需求，第一代同步輻射光源已不能滿足研究需求，建立了用專門的裝置產(chǎn)生同步光建立了用專門的裝置產(chǎn)生同步光,例如合肥同步輻射裝置。例如合肥同步輻射裝置。 l第三代同步輻射光源第三代同步輻射光源. 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在儲存環(huán)中加入插入件可以使科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在儲存環(huán)中加入插入件可以使同步輻射的亮度再提高千倍以上，得到的同步輻射主要來自插入同步輻射的亮度再提高千倍以上，得

7、到的同步輻射主要來自插入件。臺灣新竹建有一臺第三代同步輻射光源件。臺灣新竹建有一臺第三代同步輻射光源(SSRL)。 高亮度高亮度,高高時(shí)間分辨力和空間分辨力時(shí)間分辨力和空間分辨力材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 20同步輻射裝置同步輻射裝置日本Spring 8 :第三代法國ESRF:第三代材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 21同步輻射實(shí)驗(yàn)站同步輻射實(shí)驗(yàn)站材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 22同步輻射應(yīng)用同步輻射應(yīng)用l同步輻射與物質(zhì)的相互作用： 吸收，散射，二次粒子發(fā)射l空間分辨實(shí)驗(yàn) - X光顯微術(shù)： 物質(zhì)的形態(tài)研究，結(jié)構(gòu)研究，成分研究l時(shí)間分辨實(shí)驗(yàn)： 分子間的振動，有序-無序的轉(zhuǎn)變，酶作用，蛋白-蛋 白相互作用

8、，質(zhì)子/電子遷移效應(yīng)l在應(yīng)用領(lǐng)域的研究： 石油，塑料，金屬，建筑，微電子，化妝品，制藥， 食品等l下面著重舉兩個(gè)領(lǐng)域的例子材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 23同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 24同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 25同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 26同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 27同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用材料科學(xué)與工程學(xué)院

9、 謝吉普 28同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 29同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 30同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 31同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用同步輻射技術(shù)在材料科學(xué)中的應(yīng)用材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 32北京同步輻射裝置簡介北京同步輻射裝置簡介材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 33北京同步輻射裝置簡介北京同步輻射裝置簡介BEPC和和BSRF示意圖示意圖材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 34北京同步輻射裝置簡介北京同步輻射裝置簡介材料科學(xué)與工程學(xué)院 謝吉普 35北京同步輻射裝置簡介北京同步輻射裝置簡介北京正負(fù)電子對撞機(jī)一機(jī)兩用北京正負(fù)電子