4W2-高压实验站
图1 角色散衍射实验 图2 能量色散衍射实验方法与激光加温结合
图3 径向衍射实验 图4 高压Raman实验系统
二、压强产生原理
压强的基本原理公式为:P=F/S。如图5所示,在高压实验中,通过挤压上下两颗金刚石,从而使样品处于高的压强环境。
图5 压强原理产生示意图
入射光为白光,能量范围在5-35keV。样品的衍射信号由高纯锗固体探测器采集。可以探测物质在高压下的结构相变信息以及状态方程等。
入射光为单色光,能量范围为10-25keV,常用的能量为20keV。样品的衍射信号由Mar345成像板收集。可以探测物质在高压下的结构相变、状态方程等,是目前高压站的主要实验方法。
能量色散衍射实验、角色散衍射实验方法与激光加温方式结合,可以得到样品在高温高压条件下的各种信息,比如结构变化、熔化曲线等。
在前面两种实验方法中,金刚石对顶砧的压力轴与X射线衍射面的法线垂直;在径向衍射实验方法中,压力轴与X射线衍射面的法线成一定夹角。入射光可以是白光或者单色光,下面的图6、图7中展示了入射光为单色光时,常规X射线衍射与径向衍射实验方法的工作原理。径向衍射实验方法可以用于探测物质在高压下强度、弹性、织构等信息。
图6 角色散衍射实验方法原理图
图7 径向衍射实验方法原理图
Raman实验方法可以探测物质在高压下的结构变化信息,为X射线衍射实验方法提供辅助探测手段。
4W2是由Wiggler插入件引出光源,该Wiggler为一个真空内多极电磁扭摆器,具体的光源参数参见下表。
4W2 Wiggler参数
| |
周期数 | 11
|
周期长度 | 0.15m
|
磁极间隙 | 14-120mm
|
峰值磁场强度 | 1.5T
|
临界能量 | 7.48keV |

李晓东 副研究员 电话:010-88235981 Email:lixd@ihep.ac.cn
刘 景 研究员 电话:010-88235981 Email:liuj@ihep.ac.cn
李延春 副研究员 电话:010-88235981 Email:liyc@ihep.ac.cn
通信地址:北京918信箱,中国科学院高能物理研究所高压实验站, 100049