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2004-2005年度同步辐射第一轮专用光成绩斐然


2005年2月2日,2004-2005年度同步辐射第一轮专用光顺利结束。本轮专用光自2004年12月27日开始,总计运行37天。600余用户在北京同步辐射装置(BSRF)上完成了180余个实验,同时BSRF在仪器设备及实验方法的发展方面也取得可喜的成绩。

一、 用户实验取得一批可喜的结果

用X射线吸收谱结合XPS方法对物理所解思深院士提供的碳纳米管进行了化学修饰作用研究,发现碳纳米管与溴离子有一种特殊的相互作用能力。实验证明这种成键作用是非破坏性,可还原的。由于本实验用的碳纳米管无纺布本身具有很好的整体性能,在非破坏性的情况下对其进行化学修饰具有很多优点,如可以很好的提高其应用于复合材料方面的性能,有利于在气体灵敏探测方面的应用,以及增加其整体与溶液的互溶性能等。这方面的研究结果目前国际上还未见报道。

锂离子电池是比容量较高,循环寿命较长的新型绿色二次电池。限制锂离子电池性能的主要因素是正极材料的比容量和可逆性。在充放电过程中锂离子从正极材料中脱出/嵌入引起材料结构发生变化,这种变化的可逆性是决定正极材料性能的本质原因。来自北京工业大学环境与能源工程学院的夏定国教授在本轮专用光期间成功地完成了“原位XAFS研究锂离子电池正极材料”的实验,为认识这种变化的可逆性提供了实验依据。

微电子中心在本轮专用光期间,进行了双层胶、三层胶光刻实验,翻制了Ta掩模和波带片,波带片外环宽达到250纳米。这是国内第一次制作出可应用于同步辐射短波光学的位相波带片。

中科院半导体所刘峰奇研究员的国家自然科学基金重大项目“量子点、线织构纳米衍射光学元件探索”在软X射线光学实验站获得国际上第一个软X射线能区量子线光栅衍射效率测量谱,结果正在整理中,可望获得突破性进展。

北京航天航空大学郭林教授在XAFS实验站对氧化锌纳米棒在不同低温温度的电子结构和局域原子结构进行了研究,进而研究其发光机制。研究结果表明,随着温度下降,氧化锌纳米棒带隙增加,使得其紫外光位置向短波长移动。另外,随着温度降低,晶体结构扭曲越小,其结构变得越来越有序,从而提高了发光质量。

生物大分子实验站在本轮专用光期间取得大量实验数据,有望获得重要成果。共有15个用户课题组参加实验,60种不同的蛋白质晶体获得完整数据,其中10个晶体是用MAD方法收集数据,3个晶体用SAD收集数据,共获得2万多张衍射图。

由于时间仓促,许多用户实验结果还没有返回,以后将陆续以简报的形式发出。

二、 仪器、设备及方法学的发展取得可喜进展

在束流特性实时在线监测方面,同步辐射装置和储存环中控室之间的联络在原来两路视频信号的基础上,又发展了六路网络信号,各同步辐射引出窗口都有实时在线信号直接送中控室,极大提高了闭轨调试能力,很好地支持了束流稳定性的提高。

新建3B3光束线由于准直原因,一直未能顺利出光。2004年暑期检修期间,软X射线光学组进行了重新安装准直。此轮专用光旗开得胜,束线各项指标均达到或超出原指标,并满足用户的各项需求。

在本轮专用光中,衍射与小角散射实验站成功地将自行开发的高温衍射炉应用到X射线衍射(XRD)和X射线吸收谱(XAFS)实验中,获得了理想的实验数据,为今后进一步开展高温实验积累了经验。

形貌站成功地将控制软件改为LABVIW,开发了CCD连续自动拍摄功能,实现了利用激光标线仪粗调晶体布拉格衍射角,电离室扫描摇摆曲线精调晶体布拉格衍射角,简化了调整单色光的步骤,大幅度缩短了调整单色光的时间。

XAFS实验站成功地将低温室应用到XAFS吸收谱实验中,低温可达到20K,完成了多个用户实验。快速XAFS实验方法研究也取得了一定的进展。

荧光站双晶单色器改进工作圆满完成。第二晶体微调改成柔性绞链方式,布拉格角驱动硬件也进行了全部改造,单色器的控制系统与实验站设备控制系统实现联调,完成了单色器的性能测试。这一改进为进一步顺利开展透射X射线吸收谱和高分辨荧光吸收谱创造了良好条件,也为不少单色光用户提供了有效机时。

 

(同步辐射室 供稿)

 

 

 

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