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北京同步辐射4W1B-荧光站von Hamos型X射线发射谱谱仪研制取得重要进展
2021-11-01|文章来源:多学科中心 |【
 

  10月8日,经过多年筹划和努力,北京同步辐射装置4WB-X射线荧光微分析实验站的新von Hamos谱仪调试成功,可开展1.5-15keV能区的相关元素的vtc-X射线发射谱实验。该谱仪的核心光学部件是在国际上首次实现的基于Si单晶的全柱面分析晶体。该分析晶体由荧光站团队自主创新研制,其中分析晶体压粘由荧光站郭志英副研究员完成,光学设计由光学组贾全杰副研究员完成,概念及物理设计和组织实施由荧光站陈栋梁研究员完成。 

  X射线发射谱(X-ray emission spectroscopy,XES)又称高能量分辨X射线荧光光谱(high-resolution X-ray fluorescence spectroscopy),是通过波长色散方法获得的能谱,用于研究元素的组分、价态、自旋态和配体识别等。北京同步辐射装置X射线荧光微分析站(4W1B)多年来立足于自主研发X射线波长色散谱仪的分析晶体这一核心光学部件,利用胶粘和阳极键合等工艺自主研制了高质量的Si单晶分析晶体,包括罗兰元半径一米的球面4英寸、大尺寸柱面晶体等。本次新研制的全柱面Si单晶条带分析晶体能够将von Hamos谱仪的探测效率最大化,而且谱仪的多环设计特别适合真空或He气氛下韧/硬X射线发射谱实验,非常有利于真空环境下测量Si、P、S等较轻元素和稀土元素等的X射线发射谱。与4W1B-X射线荧光微分析实验站的粉光为聚焦高通量束线结合后,能够实现1.5-15keV能区的XES测量,成为国内首个向用户开放该能区XES实验方法的线站,满足了用户的迫切需求。 

  此外,该谱仪还具有许多优点,例如更换能点调节简单,测量韧/硬X射线能量范围宽,适合开展包括高能量分辨XAFS、共振非弹性X射线散射(RIXS)、X射线拉曼谱(XRS)等多种能谱测量等多种谱学实验,也非常适合时间分辨特别是自由电子激光装置的X射线发射谱实验,尤其是该谱仪与常规光源结合可实现实验室条件下的X射线发射谱实验,具有很好的商业化前景。该谱仪的建造成功也为HEPS及其它光源储备了新的实验技术。 

 

参加调试的职工、学生和用户

左图为谱仪;右图为Cu和Mn的XES


 
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