同步辐射X射线形貌术在晶体生长和缺陷研究中的应用

本文介绍了同步辐射光源的特点 ,以及在应用于X射线形貌术时带来的各种好处。并通过介绍在北京同步辐射装置上所做的若干实验成果 ,扼要叙述了同步辐射X射线形貌术在晶体缺陷研究和晶体生长中的应用。

同步辐射X射线形貌术在宝石学中的应用

简要介绍了X射线衍射形貌术实验技术及北京同步辐射实验室形貌站的实验技术。通过举例,扼要叙述了同步辐射X射线形貌术在宝石级晶体缺陷研究中的应用。

同步辐射X射线形貌术在晶体生长和缺陷研究中的应用

X射线形貌术是利用X射线在晶体中传播及衍射的动力学原理 ,根据晶体中完美部分和不完美部分衍射衬度的变化和消光规律 ,研究晶体微观结构缺陷的一种有效方法 ,与其他方法相比 ,它的优点是可直观地对较大块的晶体及其器件作非破坏性的整体内部观察。它的缺点是曝光的时间长 ,分辨率没有电镜高。同步辐射光源的使用不仅克服了常规X射线形貌术曝光时间长的缺点 ,也可提高形貌像的分辨率 ,尤其重要的是它为研究材料的结构相变和晶体生长中缺陷的形成、迁移及再结晶等动态变化过程提供了可能 ,从而为X射线形貌术这一古老技术注入了新的活力。北京正负电子对撞机提供的同步辐射已实现电子能量 2 .2GeV、电子束流 1 0 0mA ,这时的同步辐射功率为 2 1kW ,光源中心亮度为 1 0 13 ～ 1 0 14 phs/(s·mm2 ·mrad2 ·0 .1 %BW ) (光子能量 =5 .9keV处 ) ,比常规转靶X光机的特征谱高度高出 1 0 0 0倍以上 ,可以利用的光子能量为 1 0eV～2 5keV。在北京同步辐射装置 (BSRF)上已建立了 1 1个从真空紫外到硬X射线波段的实验站 ,X射线形貌学实验站就是其中一个。同步辐射的强连续谱提供了拍摄白光形貌相的条件 ,可快速拍摄众多衍射矢量 ,一次拍摄定出Burger’s矢量 ,并可进行动态形貌的实时观察和再结晶过程的研究。白光?

同步辐射X射线形貌术在晶体生长和缺陷研究中的应用

本文介绍了同步辐射光源的特点，以及在应用于X射线形貌术时带来的各种好处。并通过介绍在北京同步辐射装置上所做的若干实验成果，扼要叙述了同步辐射X射线形貌术在晶体缺陷研究和晶体生长中的应用。

基于同步辐射白光形貌术和X射线迹线法的6H-SiC单晶结构缺陷研究

[目的]SiC材料结构缺陷的检测和控制是实现材料应用的关键环节,因此本文对6H-SiC单晶中的结构缺陷进行研究。[方法]采用同步辐射白光形貌术观察6H-SiC单晶中的基本螺位错和基平面弯曲,并利用X射线迹线法模拟基本螺位错的形貌和基平面弯曲后衍射斑点的形状。[结果]6H-SiC单晶中的典型结构缺陷之一为基本螺位错,它的形貌特征为白色的圆斑;由于热弹应力的存在,6H-SiC单晶在生长过程中容易发生基平面弯曲,结果导致衍射斑点的形状发生改变。[结论]同步辐射白光形貌术和X射线迹线法可以用于检测6H-SiC单晶结构缺陷;样品的基本螺位错密度为1.56×10~4/cm^2,基平面弯曲半径近似为1m。

人造金刚石晶体缺陷的同步辐射X射线衍射形貌像浅析

利用同步辐射X射线对人造金刚石晶体缺陷进行了形貌学研究,实验采用了透射 (劳埃 )形貌术和反射形貌术两种方法。所得的X射线透射劳埃图上大部分斑点分别分布在四条主晶带上,经分析发现,该金刚石晶体主要的晶体缺陷为位错,并推导出晶体内部存在Frank不全位错。该晶体的反射形貌像中位错呈网状分布,说明其表层缺陷多于内部缺陷。此外,由形貌像分析发现该人造金刚石晶体的晶体缺陷明显少于天然金刚石。

用同步辐射实现X射线干涉技术的实验研究

根据Ｘ射线干涉的特点，制出ＬＬＬ型Ｘ射线干涉器件。Ｘ射线源选用同步辐射光，充分利用其强度大、波长丰富和准直性好的优点，在北京同步辐射实验室（ＢＳＲＬ）利用４Ｗ１Ａ束线进行了Ｘ射线干涉实验，在拍摄的底片上比较清楚地观察到了Ｘ射线干涉条纹。

Si/SiGe/Si-SOI异质结构的同步辐射双晶貌相术和高分辨三轴晶X射线衍射

运用同步辐射双晶貌相术结合高分辨三轴晶X射线衍射对经原位低温热处理的Si/SiGe/Si SOI异质结构进行研究,发现Si层(004)衍射峰两侧半高宽(FWHMs)处同步辐射双晶形貌像特征存在明显差异.对同步辐射双晶摇摆曲线中Si层(004)衍射峰的不对称性给予了解释,同时阐明了高分辨三轴晶X射线衍射2θω扫描曲线中Si层(004)衍射双峰与Si层衍射结构的对应关系.

采用同步辐射X射线衍衬貌相术原位实时观察单晶Cu─Zn─Al形状记忆合金的马氏体相变过程

采用高强度同步辐射白光束ｘ射线衍衬貌相术原位实时研究了单晶Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ形状记忆合金的马氏体相变，跟踪了马氏体变体随温度循环的演变过程。结果表明，马氏体变体首先在非完整晶区形核；由于马氏体变体之间及马氏体变体与母相之间的相互作用，使某些区域造成高度紊乱，经一次循环后，在这些区域留下了新的晶体缺陷，但是亚晶结构与原始状态一致。

利用同步辐射形貌术研究晶体缺陷的实验方法探讨

利用同步辐射 X射线形貌术研究晶体缺陷 ,是近年来发展起来的一种优良的实验方法 .本文在研究LNP等晶体缺陷的同时 ,对这种实验方法进行了系统的探讨 ,讨论了散射光的消除、焦距的选择、样品的透明度与厚度、曝光的时间、底片的冲洗等问题 。

利用同步辐射形貌术研究晶体缺陷的实验方法探讨

利用同步辐射X射线形貌术研究晶体缺陷．是近年来发展起来的一种优良的实验方法．本文在研究LNP等晶体缺陷的同时，对这种实验方法进行了系统的探讨，讨论了散射光的消除、焦距的选择、样品的透明度与厚度、曝光的时间、底片的冲洗答问题．以及在缺陷研究中对晶体衍射的劳厄斑点的选取依据．

同步辐射硬X—ray研究陶瓷烧结内部微结构形貌

利用同步辐射硬X射线高能量，穿透能力强和高分辨率的特性，根据X射线形貌成像原理分别对工程结构陶瓷烧结后，材料内部微结构和微缺陷尺寸大小、分布和界面形貌进行无损观测。直观地获取微结构图像，为宏观分析结构陶瓷韧性和强度等力学性能，为建立扩散和本构模型提供有效的实验数据和图像。

X射线衍射形貌术在碲锌镉晶体中的应用

碲锌镉晶体中存在着各种典型晶体缺陷,X射线衍射形貌术是一种非破坏性地整体研究晶体材料结构完整性、均匀性的有效方法。本文将反射式X射线衍射形貌术应用于碲锌镉晶体质量的评价,研究了入射线狭缝宽度、积分时间、扫描步长等测试参数以及样品表面加工状态对X射线衍射形貌的影响。结果表明入射线狭缝宽度对碲锌镉晶体的X射线衍射成像及晶体质量筛选应用影响很大,积分时间、样品扫描步长等测试参数的选择与入射线狭缝宽度密切相关。

快速生长的TGS晶体缺陷的X射线形貌术研究

本文用 X 射线形貌术研究了生长速度不同的 TGS 晶体的缺陷,得到了与浸蚀法一致的结果;比较发现,快速生长的 TGS 晶体中缺陷密度较高;并对缺陷的性质和形成原因进行了讨论。文章还指出了快速生长的晶体与正常晶体性能间的差别主要是由于晶体中缺陷密度的不同引起的。

Al2O3晶体的亚晶粒结构的同步辐射形貌分析

本文通过比较两个不同晶体生长历史的温梯法Al2O3晶体，通过同步辐射衍射形貌相研究了晶体内部的完整性，在正常晶体生长条件下Al2O3晶体的FWHM仅为10弧秒，而在正常晶体生长受到间停电破坏时，Al2O3晶体内易出现亚晶粒等缺陷。其内在原因与温梯法晶体生长工艺有关系。

GdCa4O（BO3）3晶体中由小角晶界导致的同步辐射形貌像漂移的观察和计算

采用Czochralski法，我们成功地生长了大尺寸GdCa4O(BO3)3单晶。在对晶体的完整性进行检测的过程中发现：晶体中存在亚晶界，该晶界贯穿整个大单晶。由于亚晶界两边的单体存在取向差，在同步辐射形貌像中可观察到像漂移。根据高分辨X射线衍射所确定的取向差，我们计算了对应几个典型衍射的形貌像漂移，计算结果与从形貌像中测量的结果符合得很好。

SXR-CT技术应用研究烧结陶瓷三维微结构拓扑形貌

借助同步辐射硬X射线高强度 ,强穿透 ,高分辨和天然准直性的特性 ,应用卷积反投影重建算法实现CT三维重建技术 ,简称SXR CT(SynchrotronX RayComputedTomography) ,研究了氧化物陶瓷烧结体残余孔隙的三维拓扑微结构。同时量化计算了样品的孔隙率和密度 。