上海光源(中文版)

BL11B

硬X射线通用谱学光束线站
科学目标
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  硬X射线通用谱学光束线站(BL11B)是一条基于弯铁光源的硬X射线吸收谱学光束线站,用于分析物质的局域原子结构和电子结构信息。可支持用户在能源、材料、环境、物理等多个研究领域开展前沿的科学研究工作。

线站布局图
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线站指标
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能量范围:5-30KeV
能量分辨率: ~1.4×10-4@10keV, Si(111)
样品处光子通量:5×1011phs/s @10keV
样品处光斑尺寸:~200×250 μm2 (H×V)
时间分辨率:10ms
实验站
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探测器:平板电离室、荧光电离室,屏栅电离室、PIPS、4元SDD探测器,36元Ge探测器,Mythen探测器
样品台:四轴高精度运动机构
原位条件设备:电化学原位池,高温气固相原位装置
数据采集与处理
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1. 透射模式XAFS方法
透射模式XAFS通常选用气体电离室作为探测器,用光强响应函数相同的两个电离室分别探测入射光强和透射光强,入射光强的时间波动便很容易消除。对于固定长度的电离室,可以通过改变填充气体的组成来改变吸收比例,如N2/He、N2/Ar或Ar/Kr的混合气体可分别用作从低能到高能(5~30 keV)的电离室的填充气体。实验站拥有不同长度的电离室可选,搭配高效自动的配气系统可以完成不同成分混合气体的快速填充。透射模式XAFS适用于浓度较高的样品测量,一般待测元素的质量比应大于5wt%。
2. 荧光模式XAFS方法
对于低浓度样品(0.1~5wt%),一般采取Lytle型气体电离室进行荧光模式XAFS测量,并结合相应的荧光滤波片抑制散射背底信号。在实际测试过程中,需根据荧光信号的强弱进行信号放大,电流强度一般为10pA~10nA。
对于更低浓度的样品(0.1wt%至ppm量级),一般采用高灵敏的固体探测器进行荧光XAFS探测。实验站配备了液氮冷却36元Ge固体探测器,探头排布方式为阵列式,最高能量分辨率可好于160 eV@5.9 keV。
3. 时间分辨QXAFS方法
线站配备了QXAFS快速测量系统,该系统采用了channel-cut型单色器和高速响应的屏栅电离室系统。利用大功率的力矩马达驱动channel-cut晶体高速摆动,可以实现ms~s级时间分辨能力。
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