高分辨率X射线计算机断层扫描技术在流体包裹体研究中的应用与前景

高分辨率X射线计算机断层扫描(HRXCT)由于其具有无损分析、三维成像、高分辨率的优点,被作为一种定量研究手段广泛应用于地球科学研究中。HRXCT在透明矿物与不透明矿物的流体包裹体和熔体包裹体研究中展示了强大的三维成像能力,可以辅助确定包裹体的位置和性质,并有助于解决包裹体岩相学上原生和次生包裹体的判别问题以及包裹体体积计算问题。近年来,HRXCT在流体包裹体研究中得到了广泛应用,取得了很多重要研究成果。为此,本文综述了HRXCT的工作原理、仪器方法、以及其在流体包裹体及熔体包裹体研究中的应用和进展,同时也给出了HRXCT在地球科学研究中可能存在的部分问题。

高分辨率X射线计算机断层扫描研究不透明矿物流体包裹体

高分辨率X射线计算机断层扫描(HRXCT)可对流体包裹体的三维空间分布特征进行无损分析,从而拓展了不透明矿物中流体包裹体的研究领域。本文介绍了HRXCT的工作原理及设备概况,论述其应用于不透明矿物中流体包裹体存在的问题、优点及解决方法。

用高分辨X射线衍射面扫描评估4H-SiC晶片结晶质量

介绍了高分辨X射线衍射(HRXRD)面扫描技术在评估4H-SiC抛光片整体结晶质量方面的应用。对4H-SiC抛光片整片及局部特定位置进行HRXRD摇摆曲线面扫描,并拟合摇摆曲线半高宽(FWHM)峰值得到的极图,观察4H-SiC抛光片表面的FWHM分布范围、分布特点和多峰聚集区。结合表面缺陷测试仪和偏振光显微镜测试方法,对因螺旋生长产生的晶界分布聚集区以及边缘高应力晶界聚集区进行了表征。二者测试结果与HRXRD摇摆曲线面扫描的结果一致。对多片样品在不同区域使用不同测试方法得到的结果均验证了HRXRD摇摆曲线面扫描可以宏观识别晶畴界面聚集区,清楚辨别出位于晶片中心附近由于螺旋生长面交界形成的晶畴界面,以及位于晶片边缘、受生长热场影响晶粒畸变产生的高应力晶畴界面。

透射电子显微术和高分辨X射线衍射技术研究AlN单晶生长习性

采用透射电子显微术和高分辨X射线衍射技术对氮化硼坩埚中自发成核的AlN单晶生长习性进行了研究。结果表明,在低温下,AlN单晶显露面为(0001)面,随着温度的升高,AlN单晶显露面转化为(112-0)面。沟槽结构是高温下得到的AlN单晶共有的显著特征,其取向沿[0001]方向。

高分辨X射线衍射法研究碳化硅单晶片中的多型结构

我们采用高分辨X射线衍射法对SiC单晶片中的多型结构进行了研究 ,研究发现在以 4H SiC为籽晶的晶体生长过程中 ,4H SiC、6H SiC、1 5R SiC出现两相共存或三相共存现象。在单相、两相或三相共存区 ,X射线摇摆曲线具有明显不同的特征。根据多型结构 。

高分辨X射线衍射元件的研制

X射线波带片是纳米X射线成像系统的核心元件之一,为了研制高分辨率X射线波带片,对纳米结构的电子束光刻和高精度电镀进行了实验研究。首先,通过对电子束曝光工艺版图进行优化设计,平衡了邻近效应对纳米结构的影响,有效地控制了光刻胶的扭曲和坍塌。实验结果表明,采用校正的工艺版图,用线曝光方式在800 pC/cm2剂量下可以研制出厚度为270 nm、最外环宽度为50 nm的高分辨率X射线波带片光刻胶结构。然后,在配制的柠檬酸金钾电镀液中,优化了电镀工艺参数。采用金含量为10%的柠檬酸金钾电镀液,各电镀参数pH值为4.2,电镀温度为50℃,电流密度为0.2 A/dm2电镀出高分辨率X射线波带片。

高分辨X射线衍射术对NdP_5O_(14)晶体的自发应变及铁弹畴结构的研究

利用助溶剂法 ,已经生长出 15mm× 2 5mm× 6 0mm的大尺寸NdP5O14 (NPP)晶体。用高分辨X射线衍射术对自发应变及铁弹畴结构进行了研究。对几个不同的反射 ,可在其摇摆曲线上观测到由基体畴和铁弹畴之间的取向差导致的反射峰的分离。通过反射峰分离的特点 ,可以确定铁弹畴结构。NPP晶体中大多数铁弹畴为a型畴 ,b型畴只出现在严重形变的区域。基于NdP5O14 晶体畴结构 ,我们分别计算了 80 2 ,40 2和 2 0 4反射的峰分离量。实验测量结果符合计算结果。另外 ,通过测量基体畴和铁弹畴的 80 0反射的峰分离量我们确定了NdP5O14 的自发应变是 0 .0 0 82。通过结构和对称性分析 ,我们对这种晶体的畴结构进行了详细讨论。

利用高分辨X射线衍射仪表征GaN薄膜的结构特性

使用高分辨X射线衍射法(HRXRD)对金属有机物化学气相沉积(MOCVD)外延生长GaN薄膜进行微结构表征.首先采用绝对测量法精确测试了GaN薄膜的晶格常数,由此获得该GaN薄膜的应变与弛豫的信息.采用面内掠入射(IP-GID)法测定了GaN薄膜的位错密度以及位错扭转角.

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.

利用高分辨X射线衍射技术计算铝镓氮外延膜的晶格参数

利用高分辨X射线衍射(HRXRD)技术对在蓝宝石衬底上用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法生长的Al组分含量为0.63的AlGaN外延膜进行晶格参数的精确计算.通过对Al0.63Ga0.37N的对称晶面和非对称晶面进行ω/2θ扫描,以及对零点误差和晶面间距的修正,能够计算得到六方晶系Al0.63Ga0.37N外延膜的水平晶格常数a和垂直晶格常数c分别为0.31301 nm和0.50596 nm.通过对各种影响因素的分析和校正,可以得出二者的测量偏差分别为0.00001 nm和0.00002 nm.

SrTiO3薄膜材料的高分辨率X射线衍射分析研究

本文应用高分辨X射线衍射(HRXRD+TAXRD)技术对外延生长的SrTiO3膜进行了分析,获得了有关该薄膜的晶体取向、衬底的结构特性以及弛豫态的点阵常数等信息,对今后改进SrTiO3系列样品生长工艺有重要的意义.

六角相GaN外延膜的高分辨X射线衍射分析研究

通过实例介绍运用高分辨X射线衍射分析技术对GaN异质外延薄膜材料的微结构进行研究，希望能获得不同缓冲层生长与优化工艺以及结构模型对其结构特性参数影响方面的信息，为GaN材料和器件制备者提供有用的参考。

高时间分辨X射线探测器的研制

在核科学、深空探测、脉冲星导航等领域需要探测X射线光子,识别其能量大小及到达探测器的时间。探测器对X射线到达时间的分辨精度关系到脉冲星导航精度,以及对一些频率较高的脉冲星的利用,是器件的关键指标,对探测面积较大的探测器来说,采用普通的帧转移结构,典型时间分辨精度约为20 ms,不能满足要求。高时间分辨X射线探测器采用新型结构,做有128 ×128个探测区,单个探测区包括8个CCD单元,CCD单元尺寸为14 μm ×102 μm。各探测区的信号通过CCD转移“汇集”后以“并联”的方式同时到达输出端。当器件以典型频率500 kHz工作时,器件的时间分辨精度为16 μs,测得能量分辨率为130 eV@5.9 keV。器件工作时X射线的光子数很少,X射线光子信号的叠加是小概率事件,在统计时忽略不计。

高分辨X射线衍射表征氮化镓外延层缺陷密度

利用高分辨X射线衍射方法,分析了在4H-Si C(0001)面上采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)生长的Ga N薄膜的位错。采用对称面衍射和斜对称面衍射等方法研究了晶面倾转角、面内扭转角、晶粒尺寸和晶面弯曲半径等参数,通过排除仪器、晶粒尺寸及晶面弯曲对摇摆曲线半高宽的影响,从而获得Ga N薄膜的螺位错密度和刃位错密度分别为4.62×107 cm-2和5.20×109 cm-2,总位错密度为5.25×109 cm-2。

SiC衬底上生长的GaN外延层的高分辨X射线衍射分析

通过高分辨X射线衍射(HRXRD)技术,对金属有机化合物气相外延(MOCVD)生长的GaN外延膜及SiC衬底的相对取向,晶格常数和应力情况,位错密度等进行了分析。分析表明,GaN和SiC具有一致的a轴取向,GaN外延层弛豫度超过90%,GaN外延层的晶格常数与体块材料相近,在GaN中存在压应力,SiC衬底和GaN外延层中的位错密度分别为107和108量级。

EAST软X射线一极紫外高分辨光谱诊断系统通过验收

日前，中科院计划财务局组织专家组对中科院科研装备研制项目“EAST软x射线一极紫外高分辨率光谱诊断系统”进行了现场验收。

X射线高分辨衍射仪

产品特点：速度最快，精度最高的科研级桌面型X射线衍射仪!完全满足科研对精度和强度的要求!技术指标：1．安全保证：世界最权威的专业认证，包括X射线辐射、仪器及电路安全；两套独立的安全电路；最小的X射线辐射剂量。

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