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麦振洪等所著的《同步辐射光源及其应用(下)(精)》是由国内三个同步辐射装置**线的40多名业务骨干共同编纂而成。全面介绍同步辐射的产生、性质、加速器、光束线和实验方法、数据分析、应用实例以及国际发展趋势。既有基础理论、基本原理深入浅出的介绍，也有实验装置和翔实的应用实例。力图理论联系实验、深入浅出，而又不失其先进性、实用性和普适性，全书共分19章。

内容简介

本书是由国内三个同步辐射装置第一线的40多名业务骨干共同编纂而成。全面介绍同步辐射的产生、性质、加速器、光束线和实验方法、数据分析、应用实例以及国际发展趋势。全书共分19章：前4章介绍同步辐射装置，主要包括同步辐射源、同步辐射产生原理、同步辐射装置光路和同步辐射探测器。第5~19章介绍同步辐射实验方法，主要包括国内三个同步辐射装置目前已有的部分光束线站、实验方法及应用实例。本书力图理论联系实际、深入浅出，而又不失其先进性、实用性和普适性，既有基础理论、基本原理深入浅出的介绍，也有实验装置和翔实的应用实例。
本书可供从事材料科学、生命科学、环境科学、物理学、化学、医药学、地质学等学科领域的高等院校和科研院所的教师、科研人员和工程技术人员以及研究生参考，也可供从事同步辐射应用专业人员和各实验站管理人员参阅，尤其适合那些计划到同步辐射实验站进行实验的研究人员阅读和参考。

目　　录

序
前言
第12章同步辐射角分辨光电子能谱周兴江刘国东孟建桥赵林
12.1 角分辨光电子能谱的工作原理
12.1.1 角分辨光电子能谱的基本原理
12.1.2 角分辨光电子能谱的功能
12.1.3 角分辨光电子能谱技术的进展
12.1.4 表面敏感性与体效应
12.1.5 光电子能谱实验中的空间电荷效应
12.2 角分辨光电子能谱实验装置
12.2.1 光源
12.2.2 电子能量分析仪
12.2.3 超高真空系统
12.2.4 温度可控样品转角系统

序 前言 第12章 同步辐射角分辨光电子能谱 周兴江 刘国东 孟建桥 赵林 12.1 角分辨光电子能谱的工作原理 12.1.1 角分辨光电子能谱的基本原理 12.1.2 角分辨光电子能谱的功能 12.1.3 角分辨光电子能谱技术的进展 12.1.4 表面敏感性与体效应 12.1.5 光电子能谱实验中的空间电荷效应 12.2 角分辨光电子能谱实验装置 12.2.1 光源 12.2.2 电子能量分析仪 12.2.3 超高真空系统 12.2.4 温度可控样品转角系统 12.3 角分辨光电子能谱的理论描述 12.3.1 三步模型和单步模型 12.3.2 突发近似和单粒子谱函数 12.3.3 矩阵元效应 12.4 实验数据分析 12.4.1 能量分布曲线和动量分布曲线 12.4.2 色散关系和费米面 12.4.3 电子自能分析和最大熵方法 12.5 角分辨光电子能谱的应用 12.5.1 高温超导体能带结构和费米面 12.5.2 高温超导体超导能隙 12.5.3 高温超导体中的赝能隙研究 12.5.4 高温超导体中的多体相互作用 12.5.5 角分辨光电子能谱对其他材料电子结构的研究 12.6 结束语 参考文献 第13章 同步辐射X射线成像 朱佩平 吴自玉 肖体乔 田扬超 余笑寒 储旺盛 李恩荣 洪友丽 13.1 引言 13.2 光传播的物理性质 13.2.1 光的波粒二象性 13.2.2 光束的基本单元波包 13.2.3 光的相位和相位探测 13.2.4 光的相干性 13.2.5 相干光子数和亮度 13.2.6 光的传播性质和成像的关系 13.3 X射线投影成像 13.3.1 投影成像模型的建立 13.3.2 相位衬度投影成像的原理和方法 13.3.3 相位衬度CT 13.3.4 同步辐射投影成像应用实例 13.4 X射线“透镜”成像 13.4.1 X射线“透镜”的发展 13.4.2 波带片的光学性质 13.4.3 全场X射线显微镜成像原理 13.4.4 X射线相衬显微镜成像原理 13.4.5 X射线显微镜纳米CT三维成像原理 13.4.6 同步辐射(全场)软X射线显微镜 13.4.7 同步辐射(全场)硬X射线显微镜 13.4.8 X射线显微镜应用实例 13.5 X射线探针扫描成像 13.5.1 小孔滤波获得相干照明方法 13.5.2 长距离获得相干照明的方法 13.5.3 增大X射线“透镜”数值孔径的方法 13.5.4 软X射线扫描探针成像应用举例 13.5.5 硬X射线显微谱学方法 13.6 相干X射线无透镜成像 13.6.1 X射线全息成像 13.6.2 X射线全息成像对相干性的要求 13.6.3 X射线全息成像应用和最近发展 13.6.4 X射线相干衍射成像 13.6.5 相干衍射成像对相干性的要求 13.6.6 X射线相干衍射成像应用举例 参考文献 第14章 同步辐射软X射线显微术 邰仁忠 陈敏 许子健 14.1 引言 14.2 软X射线显微术的成像机理 14.2.1 软X射线显微术的衬度 14.2.2 衬度、剂量及辐射损伤 14.3 软X射线显微术 14.3.1 波带片 14.3.2 扫描透射软X射线显微镜 14.3.3 透射软X射线显微镜 14.3.4 其他软X射线显微镜 14.3.5 几种显微术的优缺点 14.4 上海光源软X射线谱学显微光束线站 14.4.1 上海光源软X射线谱学显微光束线布局 14.4.2 实验站布局及实验方法 14.5 TXM和STXM的应用 14.5.1 在生命科学中的应用 14.5.2 在材料科学和物理学中的应用 14.6 结束语 参考文献 第15章 同步辐射材料结构分析高压技术 刘景 15.1 实验装置 15.1.1 高压装置 15.1.2 X射线衍射装置 15.1.3 光束线和微束聚焦系统 15.2 实验方法 15.2.1 样品准备 15.2.2 高压衍射数据的获取 15.2.3 能量色散衍射实验 15.2.4 角色散衍射实验 15.2.5 激光加温DAC实验 15.2.6 径向X射线衍射 15.3 实验数据分析 15.3.1 数据格式的转换 15.3.2 谱峰分析及指派 15.3.3 晶胞参数的确定 15.3.4 全谱拟合及Rietveld结构精修 15.3.5 状态方程拟合 15.4 应用实例 15.4.1 钙钛矿结构PbCrO3的等结构相变 15.4.2 Ta的准静水压状态方程 15.4.3 非静水压下材料弹性模量及强度研究 参考文献 第16章 真空紫外光电离质谱技术 齐飞 16.1 引言 16.2 同步辐射VUV单光子电离技术 16.3 实验方法和实验装置简介 16.3.1 光束线介绍 16.3.2 高次谐波的消除 16.3.3 实验站简介 16.4 真空紫外光电离质谱的应用 16.4.1 在化学反应动力学研究中的应用 16.4.2 在燃烧研究中的应用 16.4.3 大气气溶胶的光电离 16.4.4 纳米粒子的VUV光散射 16.4.5 低温等离子体诊断 16.4.6 在分析化学中的应用 16.5 结论与展望 参考文献 第17章 同步辐射X射线磁圆二色 闫文盛 郭玉献 李红红 王劼 17.1 基本原理 17.2 实验装置 17.2.1 圆偏振X射线源 17.2.2 光束线 17.2.3 磁铁系统 17.2.4 X射线吸收探测设备 17.3 实验技术 17.3.1 轨道与自旋磁矩的测量 17.3.2 电子产额的饱和效应 17.3.3 磁矩测量的实验误差 17.3.4 数据分析 17.4 应用实例 17.4.1 在磁性多层膜和磁性合金薄膜中的应用 17.4.2 在自旋电子学中的应用 17.4.3 在磁性低维体系中的应用 17.4.4 磁各向异性的表征 17.4.5 元素分辨的磁滞回线测量 17.4.6 深度分辨的磁矩图像 17.5 XMCD相关实验技术 17.5.1 光电发射磁圆二色 17.5.2 X射线磁线二色 参考文献 第18章 同步辐射紫外圆二色光谱 张国斌 陶冶 18.1 引言 18.2 实验方法 18.2.1 检测原理 18.2.2 同步辐射紫外圆二色装置组成 18.2.3 SRCD相对常规CD的优越性 18.2.4 SRCD谱仪性能及其对测试结果的影响 18.2.5 SRCD实验注意事项 18.3 圆二色光谱数据分析 18.3.1 定性分析 18.3.2 定量分析 18.3.3 CD的单位 18.4 SRCD应用 18.5 时间分辨SRCD 参考文献 第19章 同步辐射微纳加工技术 刘刚 吴衍青 19.1 引言 19.2 同步辐射微纳加工技术原理 19.2.1 LIGA技术 19.2.2 高分辨率X射线曝光技术 19.2.3 X射线干涉光刻技术 19.3 同步辐射微纳加工的技术要求 19.3.1 同步辐射深度光刻技术要求 19.3.2 高分辨率X射线光刻技术要求 19.3.3 X射线干涉光刻技术要求 19.4 同步辐射微纳加工技术的研究现状及展望 19.4.1 LIGA技术 19.4.2 高分辨率X射线曝光技术 19.4.3 X射线干涉光刻技术 参考文献 索引

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第12章同步辐射角分辨光电子能谱
先进材料,包括关联电子系统和复杂材料、磁性材料和自旋电子学材料、纳米结构和纳米材料等,是现代凝聚态物理领域异常活跃的前沿课题研究材料.一方面,这些材料的应用将直接在能源、信息技术和环境等与国计民生密切相关的领域产生巨大影响,如对新兴的自旋电子学的研究,将对研发新一代的信息技术具有至关重要的意义;另一方面,这些新材料和新的物理现象本身也为新的科学突破提供了契机,如在强关联电子系统中,因为电子?电子的强相互作用,尤其是电荷、自旋、轨道以及晶格之间的相互关联(图12.1),导致一系列奇异的量子现象[1],如铜氧化合物中的高温超导电性、锰氧化合物中的庞磁电阻特性等.这些新奇的量子现象对传统的理论提出了挑战,超越传统固体理论的新的理论亟待建立.尽管高温超导电性自从发现已被研究了二十多年,但导致高温超导的机理目前仍不清楚,成为凝聚态物理研究中的最重要物理问题之一.
光电子能谱技术正是研究高温超导体等先进材料微观电子结构的最直接和最有力的实验手段.由于任何材料的宏观物理性质都由其微观的电子运动过程所支配,所以要了解、控制和利用先进材料中众多的新奇物理现象,就必须首先研究它们的电子结构.众所周知,如果要完全描述材料中电子的状态,需要获得三个基本的参量：能量(E)、动量(k)和自旋(s).光电子能谱技术能够对这些参量进行直接的测量,所以它在强关联电子体系和其他先进材料的研究及理论发展中处于非常突出的地位.美国能源部2006年的研究报告《和超导相关的基础科学》[2] 中选出的几个和超导物理研究相关的关键实验手段中,角分辨光电子能谱技术(angle-resolvedphotoemissionspectroscopy,ARPES)就名列前茅.
正因为如此,光电子能谱技术受到广泛的重视,在过去二十多年中更是取得突飞猛进的发展.一方面,这得益于光源的不断改善,特别是一批先进的第三代同步辐射光源的投入使用,使得光源的强度和分辨率得到显著的提升.新的紫外激光光源的使用,为提升光电子能谱技术提供了一个新的途径.另一方面,先进的电子探测技术的引入,大大提高了光电子能谱的分辨率和探测效率,在光电子能谱技术的发展中起着关键的作用.光电子能谱技术的进展,其原动力在于科学研究的需要,归根结底是一些深刻的科学问题,对实验技术的精度不断提出新要求.而实验手

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