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实验室光源的微束X射线荧光成像系统研制及应用研究
1
作者 张文星 陶芬 +1 位作者 刘一 邓彪 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1061-1066,共6页
微束X射线荧光成像(μ-XRFI)是无损获取样品内部元素微区分布信息的重要方法,主要应用于微米量级区域内的元素分辨成像。同步辐射是μ-XRFI的理想光源,由于其装置庞大、造价高昂,用户机时紧张,并不适宜于常规应用。基于实验室X射线光管... 微束X射线荧光成像(μ-XRFI)是无损获取样品内部元素微区分布信息的重要方法,主要应用于微米量级区域内的元素分辨成像。同步辐射是μ-XRFI的理想光源,由于其装置庞大、造价高昂,用户机时紧张,并不适宜于常规应用。基于实验室X射线光管、多毛细管聚焦镜、高精度样品台及硅漂移探测器,研制了一套具有元素分辨的μ-XRFI系统,性能测试结果表明该系统可以测量分析元素含量为0.001%量级的溶液样品和优于20μm的空间分辨能力。基于该μ-XRFI系统开展了应用研究,获得了小鼠脑、芯片及古代陶瓷样品中的多种主要元素及微量元素的空间分布,结果表明该系统可满足μ-XRFI的需求,可为生物医学、电子元件检测、瓷器色彩成分鉴定等领域研究提供帮助。 展开更多
关键词 实验室X射线光管 多毛细管聚焦镜 荧光成像 元素分辨
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电网波动对上海光源运行的影响及分析
2
作者 焦广为 田顺强 +5 位作者 张文志 吴旭 孙波 金林 赵申杰 徐俊杰 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期106-112,共7页
电网波动对上海光源加速器的正常运行有较大影响。针对该问题,展开了系统的分析和研究工作。首先介绍了电网波动的成因以及电网波动对上海光源的影响情况。通过对具体事例进行分析,优化了上海光源加速器受电网波动影响后的基本恢复流程... 电网波动对上海光源加速器的正常运行有较大影响。针对该问题,展开了系统的分析和研究工作。首先介绍了电网波动的成因以及电网波动对上海光源的影响情况。通过对具体事例进行分析,优化了上海光源加速器受电网波动影响后的基本恢复流程。分析了各硬件系统在发生电网波动时的不同表现,并依此探讨了如何优化此类故障的处理流程,建立完善的机器恢复程序。针对外电网波动提出若干建议,并提出了面对电网波动时需要采取的措施,尽可能降低电网波动对如低温压缩机、超导高频腔等关键设备的影响。以期缩短实际故障时间,加快机器恢复速度,保障上海光源稳定运行。以近10年运行数据为基础,研究发现电网波动对上海光源的影响存在若干重要阈值,这些阈值对机器恢复具有指标性作用。对因电压暂降产生的二次故障进行分析讨论,并提出若干建议。 展开更多
关键词 上海光源 运行维护 外电网波动 电能质量 电压暂降
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锂电池正极材料化学及形貌的X射线纳米谱学成像研究
3
作者 高若阳 张玲 +6 位作者 陶芬 汪俊 苏博 毕志杰 杜国浩 邓彪 肖体乔 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1239-1244,共6页
锂离子电池高镍三元正极材料是储能领域的研究热点之一,多次循环后材料内部化学不均匀性与形貌缺陷,会造成电池失效与性能衰退,深入了解电池容量衰减变化及其原因需要对材料进行快速、高效无损的观测和分析。基于同步辐射的硬X射线全场... 锂离子电池高镍三元正极材料是储能领域的研究热点之一,多次循环后材料内部化学不均匀性与形貌缺陷,会造成电池失效与性能衰退,深入了解电池容量衰减变化及其原因需要对材料进行快速、高效无损的观测和分析。基于同步辐射的硬X射线全场透射显微镜(TXM)是一种可无损研究物质内部结构且具有纳米分辨的成像技术。随着高亮度、高性能同步辐射光源的发展,同步辐射的TXM技术获得了快速发展,使得TXM成像方法具有更高的实验效率和空间分辨率。X射线纳米谱学成像(TXM-XANES)是将TXM与X射线吸收近边结构谱(XANES)有机结合的成像方法,TXM-XANES能够从纳米尺度上表征微米级能源材料的内部元素空间分布及化学态等信息,解决了常规方法由于表征材料局部区域而缺乏整体表征,或表征集合平均值特性而错过材料局部化学状态变化的问题。TXM-XANES作为基于TXM发展的多模态联合表征技术,已逐渐成为能源材料研究的重要实验方法之一。介绍了上海光源纳米三维成像线站及TXM成像系统,阐述了X射线纳米谱学成像方法的原理及其特点。X射线纳米谱学成像和纳米CT方法对锂离子电池正极高镍层状三元氧化物材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_(2)(NCM622)粉体进行了表征,获得了纳米尺度下NCM622单颗粒样品中Ni元素化学态的空间分布信息及单颗粒的三维结构信息。对电池材料的三维X射线纳米谱学成像方法进行了介绍和展望。 展开更多
关键词 纳米谱学成像 全场透射X射线显微镜 锂电池 同步辐射
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基于同步辐射显微CT的肾结石微观结构特征研究 被引量：2
4
作者 解莹馨 王一惟 +2 位作者 薛艳玲 邓彪 彭冠云 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2538-2541,共4页
肾结石是全球的泌尿系统常见病、多发病,且复发率高居不下。一般认为,尿中结石晶体的盐类呈超饱和状态,以及尿中抑制晶体形成物质不足是肾结石产生的主要因素。肾结石病因较复杂,目前提出了多种有关肾结石病因的学说,主要是从人体种族... 肾结石是全球的泌尿系统常见病、多发病,且复发率高居不下。一般认为,尿中结石晶体的盐类呈超饱和状态,以及尿中抑制晶体形成物质不足是肾结石产生的主要因素。肾结石病因较复杂,目前提出了多种有关肾结石病因的学说,主要是从人体种族遗传、疾病、代谢和饮食习惯等方面研究结石病因,来推测其导致不同的种类的产生,再针对性制定治疗方案,但临床上肾结石内科治疗效果仍欠佳。积极探索肾结石形成和生长机制,无疑能对科学治疗肾结石有积极的意义。直观观察到结石的内部结构,并根据这些结构特征推测出结石的形成和成长轨迹,是研究肾结石形成和生长机制的重要一环。传统的研究手段难以无损获得结石的内部结构,目前未见肾结石微观结构相关报道。高分辨率显微CT特别是同步辐射X射线显微CT的出现,无疑能为这一研究提供先进的检测手段。上海同步辐射光源作为第三代优质同步辐射光源,具有高光子通量、高准直性、高极化性、高相干性及宽频谱范围等特点,其配合高分辨的X射线探测器可实现精确、灵敏的组织结构信息的快速、无损检测,在保持标本完整性的前提下,清晰再现样品内部的三维显微结构,从而克服了传统的二维切片技术存在破坏组织结构的完整性、无法准确获得组织结构的三维空间信息和基质成份等局限性。利用上海同步辐射光源X射线显微CT技术,对32例肾结石患者的结石微观结构进行了解析。实验结果表明肾结石内部结构差异明显,可归纳为6种类型:Ⅰ两相密实型;Ⅱ结晶型;Ⅲ连续多层沉积型;Ⅳ非连续多层沉积型;Ⅴ镶嵌式多孔型;Ⅵ复合型。研究结果有助于进一步深入揭示肾结石生长机制,也为肾结石更为精准治疗提供了新的科学视角和依据。 展开更多
关键词 肾结石 微观结构 同步辐射 显微CT
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固液界面纳米气层研究进展 被引量：1
5
作者 方衡鑫 胡钧 张立娟 《环境工程技术学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期1298-1309,共12页
纳米气层是一种存在于固液界面上的准二维纳米结构的气态聚集体,科学家历经10多年的研究,其至今仍存在许多未解之谜。基于现有的研究成果,对纳米气层研究的主要问题及重要进展进行梳理与概述,主要介绍了纳米气层的基本性质,论述了纳米... 纳米气层是一种存在于固液界面上的准二维纳米结构的气态聚集体,科学家历经10多年的研究,其至今仍存在许多未解之谜。基于现有的研究成果,对纳米气层研究的主要问题及重要进展进行梳理与概述,主要介绍了纳米气层的基本性质,论述了纳米气层与纳米气泡的结构关系以及共存系统的动态平衡过程,归纳了该领域最新前沿研究所关注的重要科学谜题与主要挑战,如纳米气层的气相真实性、稳定性、结构有序性及气层的高效制备等问题,并提出了一些解决思路。在展现纳米气层过往研究历程的同时,也展望了未来纳米气层技术在一些重要界面反应中的可能应用。 展开更多
关键词 纳米气层 原子力显微镜 纳米气泡 固-液界面 石墨表面
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储存环全相干光源
6
作者 姜伯承 唐传祥 +2 位作者 冯超 邓海啸 李任恺 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3-9,共7页
基于电子储存环的同步辐射具有稳定性高、光子能量范围广、支持多用户等优势,但其辐射相干性较差。在储存环上实现相干辐射不但可以大幅提高辐射光的相干性,同时还可以极大地提高特定频谱范围内的光通量、亮度和能量分辨率。随着光通量... 基于电子储存环的同步辐射具有稳定性高、光子能量范围广、支持多用户等优势,但其辐射相干性较差。在储存环上实现相干辐射不但可以大幅提高辐射光的相干性,同时还可以极大地提高特定频谱范围内的光通量、亮度和能量分辨率。随着光通量的提高,其功率有可能达到工业应用的水平,这将拓展光源的应用范围。回顾了基于电子束储存环的各类相干光源的发展历史,并展望其发展趋势。 展开更多
关键词 电子储存环 相干辐射 X射线自由电子激光振荡器 角色散机制
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基于束流相空间拍频产生锁模自由电子激光的物理机制研究
7
作者 张波 齐争 +1 位作者 冯超 赵振堂 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期98-102,共5页
提出基于束流相空间拍频产生锁模多色自由电子激光的方案,利用带有能量啁啾的电子束流和上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)上的两个调制段-色散段结构,在束流中通过拍频形成多个流强脉冲串,并在此基础上进行高次谐波辐射,产生锁模多... 提出基于束流相空间拍频产生锁模多色自由电子激光的方案,利用带有能量啁啾的电子束流和上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)上的两个调制段-色散段结构,在束流中通过拍频形成多个流强脉冲串,并在此基础上进行高次谐波辐射,产生锁模多色自由电子激光辐射脉冲。模拟结果表明,利用264 nm的种子激光,可在束流中形成18次谐波的群聚分量,并能最终产生中心波长约14.58 nm的锁模多色FEL辐射。 展开更多
关键词 自由电子激光 锁模 拍频 束流操控
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微纳米气泡特性及在土壤环境改善中的应用 被引量：6
8
作者 黄青 刘爱荣 张立娟 《环境工程技术学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期1324-1332,共9页
微纳米气泡由于其独特的物理化学特性,如超高稳定性、易于产生自由基和高的传质效率等,引起国内外学者的广泛关注。近年来,微纳米气泡技术作为一种新兴的高效技术手段,被广泛应用于水产养殖、农业种植、浮选、水处理等方面,而在改善土... 微纳米气泡由于其独特的物理化学特性,如超高稳定性、易于产生自由基和高的传质效率等,引起国内外学者的广泛关注。近年来,微纳米气泡技术作为一种新兴的高效技术手段,被广泛应用于水产养殖、农业种植、浮选、水处理等方面,而在改善土壤方面的应用相对较少。基于微纳米气泡改善土壤已有研究成果,对微纳米气泡的基本性质,国内外研究进展及应用进行了综述与探讨,初步明晰了微纳米气泡在土壤改善过程中的作用效果,包括可以增强土壤通透性,有效去除水体中的有机和金属污染物质,改变微生物团簇结构,降低矿物沉积能力等,以期为后续微纳米气泡改善土壤环境的研究带来一定的启发。 展开更多
关键词 微纳米气泡 土壤 沉积物 污染物 微生物
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