同步辐射类同轴技术应用于肾脏成像的实验研究

目的应用同步辐射光源的相干性,进行肾脏组织的类同轴成像研究,旨在评价相位衬度成像技术在软组织成像方面的意义。方法在北京同步辐射装置形貌站4W1A束线上,取经过4%甲醛溶液固定后的人体肾脏组织样品,置于类同轴光路的样品架上进行成像,以空间分辨率和组织衬度作为评价标准。结果在样品与成像板距离Z为150mm时获得的肾脏成像,具有较高的组织衬度,包括肾小囊在内的结构均能较好显示,通过显微放大法获得的空间分辨率达到30μm。结论类同轴技术能较好显示肾脏的微细解剖结构,对于以轻元素为主的脏器成像有较好的应用价值。

北京同步辐射光电子能谱实验站近期研究概况

随着北京同步辐射光电子能谱实验站持续稳定的开放运行，用户基于该实验站提供的光电子能谱各种实验模式开展了从金属表面界面电子结构到纳米材料、掺杂金属富勒烯以及磁电阻氧化物体系电子结构的研究工作。本文中选择部分具有代表性的实验结果进行介绍。

肝脏同步辐射相位衬度成像的实验研究

目的 :利用同步辐射光源的特性,对大鼠肝脏组织分别行类同轴成像、衍射增强成像、干涉法成像及光栅成像实验,通过4种相位衬度技术不同成像效果的比较、分析,评价同步辐射相位衬度成像的意义及临床应用前景。方法:在同步辐射光源装置上,分别根据成像机制设计4种不同的光路进行成像,均采用经35%~40%甲醛水溶液固定的大鼠离体肝脏样品,根据光路及成像方法分别调节曝光参数以达到最佳成像效果。结果:4种成像技术各具优势,且分辨率均能达到微米(μm)量级,可显示肝脏样品远端(8级)血管。类同轴成像技术显示肝脏实质结构上优势较明显,能够清晰显示肝小叶结构(包括小叶间结构及窦状间隙血管),可见肝细胞在围绕窦状间隙中呈板状排列。结论:相位衬度成像具有较高的组织衬度及较好的图像分辨力,能够显示包括肝小叶在内的微小结构或多级血管分支结构,有助于观察肝脏肿瘤生长过程中新生血管的形态、分布,以及肝脏组织细胞微观层面的研究,有望在肝脏的生理、病理及病变机制的可视化研究上发挥重要作用。

同步辐射SAXS技术在TATB含能材料微孔结构研究中的初步应用

TATB含能材料的微结构对该材料的感度等有明显的影响 ,因而对于材料的安全性有着特别重要的意义。小角X射线散射 (SAXS)技术是一种分析物质微观结构的重要手段 ,应用SAXS分析技术可以获取材料中几纳米到几百纳米尺度范围的亚微结构信息。利用同步辐射作为X射线源对TATB钝感炸药进行了小角散射实验测量 ,获得了SAXS测量谱。对实验谱数据进行处理 。

高压衍射实验中的同步辐射光束的定位

应用同步辐射光源进行高温高压原位能量色散X射线衍射实验,入射X射线光束定位是关键。北京同步辐射实验室高压衍射站引入四刀光阑扫描系统,实现调光定位自动化,简化调光手续,提高实验效率,为高压衍射实验站的用户进行实验提供了方便。

用同步辐射X荧光分析法研究兔肝金属硫蛋白中的微量元素

采用同步辐射X荧光分析法 (SRXRF)直接测定了兔肝金属硫蛋白 (MT)中的金属离子含量 ,以及经过十二烷基硫酸钠 -聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS -PAGE)分离后凝胶板中蛋白条带上金属离子的分布。实验结果表明 ,兔肝MT - 1以含锌为主 ,占总金属含量的 97.9% ;兔肝MT - 2以含锌、镉为主。本工作表明 。

人肝癌及癌旁组织细胞胞质溶胶中金属蛋白分布的同步辐射X荧光分析研究

肝癌发生与组织中微量元素水平和一些酶的活性相关。为研究肝癌组织内金属蛋白的分布特征并寻找有意义的微量元素存在形式加以深入研究,用等电聚焦(IEF)分离肝细胞癌以及癌旁组织细胞胞质溶胶内的蛋白质,用同步辐射X荧光分析蛋白条带内的金属含量。初步研究表明:在肝细胞癌和癌旁组织的细胞胞质溶胶中所检出的含铁、铜、锌蛋白基本是一致的,一般癌旁组织蛋白质的铁、铜、锌含量高于癌组织,癌旁组织中铁含量高主要体现在pI为6.5、7.7、8.0及小于3.5的含铁条带内,而癌组织中pI为4.0、7.0的条带内铁含量略高于癌旁组织,癌旁组织的pl为3.2、4.9、5.5、5.9和6.5的条带铜含量明显高于癌组织,锌含量的升高则主要体现在pI为5.5和6.5的含锌条带内,这些分布特征的普遍性及生物学意义有待进一步研究。

用于同步辐射单色器多层膜的研究

结合Fensnel反射系数公式与Nevot-Croce模型,设计出了可以用于同步辐射单色器的W/B4C周期多层膜,并对其光学性能(反射率)做了模拟计算。采用高真空磁控溅射技术,实现不同周期的W/B4C周期多层膜的制备。利用英国BEDE公司出产的D1高分辨X射线衍射仪,完成W/B4C周期多层膜周期结构的测量。在北京同步辐射荧光束线(4W1B)上,利用W/B4C多层膜获取准单色光,实现材料的荧光分析实验。实验结果证明,W/B4C多层膜对同步辐射白光起到了单色的作用,可以得到高强度的准单色同步辐射X射线。

同步辐射小角X射线散射研究PAN原丝制备过程中孔结构的演变

采用同步辐射小角X射线散射研究了PAN原丝制备过程中纤维孔结构的演变。结果表明,在水洗工艺中,纤维孔隙较多、较大,孔径分布较宽,近似圆形;在热水牵伸工艺中,纤维孔隙仍较多、较大,孔径分布较宽,近似椭圆形,长轴约17 nm^21 nm,短轴约4 nm^11 nm;在干燥致密化工艺中,孔隙急剧减少、减小,孔径分布较窄,沿纤维轴向约7 nm^9nm,垂直纤维轴向约2 nm;经过蒸汽牵伸,孔隙又增多、增大,孔径分布变宽,孔隙沿纤维轴向被牵伸得很长,近似梭形;但是随后的松弛热定型又使孔隙减小,孔径分布变窄。

北京同步辐射光电子能谱实验站近期实验概况

随着北京同步辐射光电子能谱实验站持续稳定的开放运行,用户基于该实验站提供的光电子能谱各种实验模式开展了从金属表面界面电子结构到纳米材料、掺杂金属富勒烯以及磁电阻氧化物体系电子结构的研究工作。本文中选择部分具有代表性的实验进行介绍。

同步辐射EXAFS研究FeCl_3溶液中Fe离子的区域结构

ＥＸＡＦＳ研究ＦｅＣｌ３溶液中Ｆｅ３＋的区域环境结构随溶液浓度的变化，Ｆｅ３＋的径向结构函数表明，随着ＦｅＣｌ３溶液的浓度降低，第一配位峰的距离逐渐缩短。当溶液浓度从３．０ｍｏｌ／Ｌ降到０．２ｍｏｌ／Ｌ时，配位距离减小０．０１４ｎｍ，但振幅峰强度以０．８ｍｏｌ／Ｌ浓度为最小，其强度比浓的或稀的ＦｅＣｌ３溶液的低约３０％。结构参数拟合结果表明，０．２ｍｏｌ／ＬＦｅＣｌ３稀溶液中Ｆｅ３＋的近邻配位为６个Ｈ２Ｏ的Ｏ原子形成正八面体配位；３．０ｍｏｌ／ＬＦｅＣｌ３溶液中Ｆｅ３＋的近邻配位为２个Ｃｌ－和４个Ｈ２Ｏ中的Ｏ原子。０．８ｍｏｌ／ＬＦｅＣｌ３溶液中Ｆｅ３＋的近邻配位有１个Ｃｌ－和５个Ｏ原子，其结构无序相对较大，是Ｃｌ－与Ｏ组成的扭曲八面体配位。

单颗粒大气气溶胶的同步辐射微束X射线研究

在北京同步辐射装置4W1B光束线的荧光站,用束斑大小为20 μm×10 μm的X射线微束分析了污染排放源PM10单颗粒和环境空气监测样品PM10单颗粒,得到了单颗粒的X射线荧光谱。实验结果表明,来自不同污染排放源的颗粒物,它们的能谱具有明显的特征,根据颗粒物的能谱可以识别颗粒物的来源。

北京同步辐射装置小角散射站实验数据归一化

北京同步辐射装置小角散射实验站的电离室配置保证了实现实验数据对厚度归一化的要求.根据该配置给出了实验数据对厚度和强度归一化的分析方法.

块体非晶合金Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5玻璃转变温度附近晶化的同步辐射X光小角散射研究

应用同步辐射X光小角散射法对块体非晶合金Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5在玻璃转变温度附近的晶化进行研究。实验表明:在400—442°C的退火温度范围内,样品中已有结晶颗粒析出,析出颗粒的大小差别不明显,但析出颗粒的数量与退火温度及退火时间有关。退火时间一定时,析出的颗粒数量随退火温度的升高而增多,退火温度一定时,析出的颗粒数量随退火时间的增加而增多。

用同步辐射光研究CO在Cs/ Ru(100)表面的吸附

（ＣＯ＋Ｃｓ）／Ｒｕ（１０１０）共吸附的体系中，ＣＯ分子由于受Ｃｓ原子强烈影响，分子轨道发生 重新杂化组合．ＣＯ分子原来在清洁 Ｒｕ（１０１０）表面上结合能位于 ７．５ｅＶ处相重叠的５σ和 １π轨道 对应谱峰分裂为两峰，结合能分别位于 ６.３和 ７．８ ｅＶ处．其中 ６．３ ｅＶ处的谱峰来自ＣＯ分子 １π 轨道 的一支，它显示出该分子轨道沿衬底<０００１>晶向的镜面反对称性．ＣＯ分子１π轨道的另一支和５σ 轨道在结合能 ７．８ ｅＶ处相重叠．

同步辐射X射线小角散射法研究纳米铁材料在生物介质中的粒度分布

在研究纳米材料的生物效应时,首先需要对纳米材料在生物介质中的物理化学性质进行全面详细的表征。受生物介质中高蛋白浓度和高离子强度的影响,纳米颗粒在生物介质中极易团聚,对纳米颗粒在生物分散体系中的粒度表征十分困难。本实验采用同步辐射X射线小角散射法(SR-SAXS)研究纳米Fe、Fe2O3和Fe3O4颗粒及其在磷酸盐缓冲液(PBS)、DMEM培养基分散体系中的粒度分布,并与TEM结果进行比较。结果显示SR-SAXS可准确测试纳米Fe、Fe2O3和Fe3O4颗粒的粒度分布,且不受分散体系和分散浓度的影响。表明SR-SAXS可很好地应用于测试稳定性较差的非均匀分散体系中纳米颗粒的粒度分析。

聚乙烯醇修饰Fe_3O_4纳米颗粒的制备表征及同步辐射X射线光电子能谱研究

采用水溶性高分子聚合物聚乙烯醇(PVA)对Fe_3O_4纳米颗粒表面进行功能化修饰,利用透射电镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、Zeta电位检测、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和热重分析(TGA),对包被前后Fe_3O_4的粒径、分散稳定性、PVA的包覆效率及纳米颗粒进入细胞的量进行了表征研究。通过同步辐射X射线光电子能谱技术(SRXPS)对修饰前后的Fe_3O_4表面的化学组分、表面原子的化学结构、化学键合情况进行了定性分析,给出了PVA与Fe_3O_4纳米颗粒作用的反应机理。结果表明,PVA修饰后的Fe_3O_4在溶液中稳定分散的时间大大延长,且进入细胞的量明显增多。SRXPS分析证明,PVA大分子链上的-OH功能团与纳米粒子表面富含的-OH功能团通过氢键的方式结合,形成稳定分散的PVA-Fe_3O_4,从而有利于其生物利用。

同步辐射在生物大分子结构研究中的应用

本文介绍同步辐射X射线衍射技术的特点及其在生物大分子结构研究中的应用

铁电、铁弹晶体中畴结构及动力学行为的同步辐射应用研究

利用同步辐射技术辅以其它现代分析手段系统研究了一系列具有广泛应用价值和前景的功能晶体中的畴结构、缺陷和相变机理 ,探索了五磷酸盐系列、钽铌酸钾系列、KTP系列、硼酸盐系列等激光、非线性光学或光折变晶体以及其它功能晶体 (如铌酸锂、铌酸钡钠等 )中铁电和铁弹畴结构及各种生长缺陷的同步辐射衍射成像原理 ,揭示了这些缺陷的结构特征、形成机制、组态分布规律以及在相变过程中的动力学行为。研究工作大部分在北京同步辐射光源上完成。并发展了一套观察晶体畴结构的系统的同步辐射实验新方法 ,如铁弹孪晶的白光微衍射斑点分裂效应应用于铁弹晶体NPP和LPP的相变研究、铁电晶体SBN、KTN、BSKNN、KTP中反平行铁电畴的同步辐射异常散射现象、实时貌相术等等。

Rb3C60单晶薄膜的同步辐射光电子谱研究

在C60单晶(III)解理面上制各出Rb3C60单晶薄膜．得到了室温和150K温度时导带的光电子谱峰形，费米面附近的电子态密度随温度显著变化．甚至在室温时也能观察到导带有不少于6个子峰．