第30页，共60页，星期日，2025年，2月5日第31页，共60页，星期日，2025年，2月5日第32页，共60页，星期日，2025年，2月5日第33页，共60页，星期日，2025年，2月5日第34页，共60页，星期日，2025年，2月5日第35页，共60页，星期日，2025年，2月5日第36页，共60页，星期日，2025年，2月5日第37页，共60页，星期日，2025年，2月5日第38页，共60页，星期日，2025年，2月5日第39页，共60页，星期日，2025年，2月5日同步辐射小角X射线散射（saxs）主要应用于尺寸为1nm—100nm的纳米结构表征，可以表征固体、液体、粉末、薄膜等多种形式的样品，主要应用的领域有聚合物、纤维材料、金属材料、半导体材料等等。常见的实验方法为透射的SAXS和掠入射的小角散射（GISAXS），这两者的区别是透射的SAXS测量的是体相结构的信息，而GISAXS则是测量的表面及表层结构，因此常用于薄膜材料的表面及表层不同深度的结构表征。而这两种实验方法又都可以做一些原位的实验，例如样品在拉伸、剪切、变温等实验环境下的结构变化，催化剂的反应过程测量。因此具有非常灵活的实验手段，可以根据需要自行加入相关设备，实现各种实验过程的有效表征。第40页，共60页，星期日，2025年，2月5日SAXS和WAXS实例第41页，共60页，星期日，2025年，2月5日第42页，共60页，星期日，2025年，2月5日第1页，共60页，星期日，2025年，2月5日同步辐射光源和同步辐射装置同步辐射技术及其在材料学中的应用上海同步辐射中心简单介绍第2页，共60页，星期日，2025年，2月5日同步辐射光源和同步辐射装置第3页，共60页，星期日，2025年，2月5日同步辐射是一种先进和不可替代的光源是一类与中子散射互补的大科学装置是一个产生新的实验技术和方法的平台是一个不同学科互相交融的理想场所是一个凝聚和培养优秀创新人才的基地第4页，共60页，星期日，2025年，2月5日什么是同步辐射？实验观察接近光速运动的电子在改变运动方向时会沿切线方向辐射电磁波。1947年4月，F.R.Elder等人在美国通用电气实验室的70MeV的电子同步加速器上首次观察到了电子的电磁辐射，因此命名为同步辐射。第5页，共60页，星期日，2025年，2月5日第6页，共60页，星期日，2025年，2月5日同步辐射光的特点第7页，共60页，星期日，2025年，2月5日高亮度第8页，共60页，星期日，2025年，2月5日高亮度的优势：实时（化学反应动力学、相变过程、活细胞变化过程）原位（高低温、高压、高真空等）微量样品其他要求高光强的实验，如X射线反射等第9页，共60页，星期日，2025年，2月5日宽能谱从红外线、可见光、真空紫外线、软X射线一直延伸到硬X射线第10页，共60页，星期日，2025年，2月5日第11页，共60页，星期日，2025年，2月5日小发散第12页，共60页，星期日，2025年，2月5日脉冲光第13页，共60页，星期日，2025年，2月5日高偏振度第14页，共60页，星期日，2025年，2月5日具有精确的可预算的特性。可以用作各种波长的标准光源。绝对洁净。因为它在超高真空产生，而没有任何如阳极、阴极和窗口带来的干扰第15页，共60页，星期日，2025年，2月5日同步辐射装置发生装置（光源）光束线实验站第16页，共60页，星期日，2025年，2月5日同步辐射装置组成部分及功能一、同步辐射发生装置1、注入器直线加速器（linac):初步加速，几十至几百MeV,产生电子，形成电子束团增强器（Booster):用同步加速器进一步加速电子达到需要值，可达GeV第17页，共60页，星期日，2025年，2月5日2、电子储存环一定能量电子在环内稳定的运转，发射同步辐射由磁聚焦结构、高频加速谐振腔、束流传输束线、插入件（扭摆器、波荡器）及真空室构成第18页，共60页，星期日，2025年，2月5日二、光束线：作用：对原始白色辐射进行加工以满足实验对波长、尺寸等的要求，并把辐射从发射点引导到实验装置的整个光路。1、前端区：从发射点到储存环出口作用：截取、引导、控制辐射：防止辐射对仪器、设备和人体造成损伤；保护储存环真空元件：狭缝、挡光器、真空快慢阀、光闸、真空位置探测器、光束位置监控器、隔离窗。第19页，共60页，星期日，2025年，2月5日2、从储存环出口到实验装置的一段作用：除类