BL08U1A

软X射线谱学显微光束线站
线站介绍
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  软X射线谱学显微光束线站是上海光源一期工程首批建成的七条光束线站之一,采用椭圆极化的波荡器光源,具有较高的光子通量和较好的空间相干性。其光子能量选定在200eV~2000eV之间,此能区覆盖了生物、环境(土壤、矿物质)、聚合物、纳米材料等领域绝大部分重要元素的吸收边,如聚合物中的C、N、O、F的K吸收边,活体细胞中C、N、O、Na、Mg的K边,Cl、K、Ca、Fe、Cu、Zn的L边等。该线站的扫描透射X射线显微术(STXM)将高空间分辨(优于30nm, 结合CDI方法可到10nm)和近边吸收精细结构谱学(NEXAFS)的高化学态分辨能力相结合,可在纳米尺度研究固体、液体、软物质等多种物态的特性。

科学目标
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► 材料科学(掺杂材料对材料性能的影响);

► 生物医学(细胞、细菌和组织等的亚微米级的空间与化学分析);

► 环境科学(土壤、菌类与有害金属的相互作用和空间分布等);

► 纳米器件的设计;

► 磁成像和磁学性能研究等…

线站布局图
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线站指标
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 光子能量范围  200 - 2000 eV
 能量分辨率(E/E)  > 17000 @244eV
 4200 @867eV
 最小光斑尺寸  30 nm
 光通量  1.5×108phs/s@410eV
实验站
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1)STXM成像平台
探测器:光电倍增管PMT、光电二极管PD、光学显微镜、X射线CMOS相机、硅漂移探测器
样品台:3维压电陶瓷扫描台、2维高精度步进扫描台、高精度旋转台
聚焦系统:菲涅尔波带片、阶选光阑
2)谱学平台
探测器:TEY测量系统、硅漂移探测器、XEOL光纤探头
样品台:四轴高精度运动机构
原位条件设备:VTI冷冻杆、压缩机、热电偶加热系统、电磁铁
数据采集与处理
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1)成像实验方法
► 扫描透射成像 — 30nm分辨空间结构成像
► 双能衬度成像 — 物质内特定元素的二维分布和含量
► 能量堆栈成像 — 元素化学态的空间分布
► 扫描相干衍射成像 — 优于10nm分辨的无透镜成像
► 纳米CT — 样品纳米尺度三维成像及元素三维分布
2)谱学实验方法
► 全电子产额谱 — 元素近边吸收谱,侧重样品表面元素
► 荧光产额谱 — 元素近边吸收谱,侧重低含量元素及体相信息
► 磁圆二色谱/线二色谱 — 测量样品的磁学性质
► 软X射线光致发光谱 — 与TEY结合用于研究材料的发光机制
3)操作说明
BL08U1A用户手册.pdf (下载链接)
STXM调光简明教程.ppsx(下载链接)
软X射线谱学显微实验过程.pptx (下载链接)
4)数据处理
软件运行环境安装文件:IDL.zip (下载链接)
双能图像处理软件:DualEnergyElementDistribution.sav(下载链接)
堆栈图像处理软件:stack分析.zip(下载链接)
数据处理说明文档:谱学显微数据分析.pptx(下载链接)
堆栈图像处理英文说明:pca_gui_man.pdf(下载链接)