同步輻射科學基礎

《同步輻射科學基礎》是2010年4月1日上海交通大學出版社出版的圖書。《同步輻射科學基礎》可以作為同步輻射科學研究人員的教材和參考工具。

基本介紹

• 書名：同步輻射科學基礎
• ISBN：731306358X, 9787313063588
• 頁數： 296頁
• 出版社：上海交通大學出版社
• 出版時間：第1版 (2010年4月1日)
• 裝幀：平裝
• 開本：16 
• 叢書名： 材料科學及工程學科教材系列
• 正文語種： 中文 

內容簡介

《同步輻射科學基礎》內容簡介：同步輻射是被加速到接近光速的電子，在磁場中因向心加速度而改變運動方向時產生的亮度極高、性能極佳的輻射。基於同步輻射的各種現代實驗技術，同步輻射在凝聚態物理和材料科學、化學與聚合物科學、生物和醫學、分子環境科學、農學和林學等眾多領域以及工業中已有廣泛應的用，成為一種不可或缺的技術手段。該書從同步輻射的特性及其產生原理說起，闡述了同步輻射光源和光束線技術；解說了原子、分子，晶體及晶體表面的關於真空紫外、軟x射線譜學和光電子能譜的電子結構研究；解說了利用硬X射線的X射線衍射的晶體結構解析，利用擴展X射線吸收精細結構技術的物質局域結構分析，以及X射線螢光分析和關於非彈性散射的電子結構研究，等等。研究對象涉及無機材料和有機材料的晶體、非晶體、液體，表面與界面以及蛋白質等諸多療面。此外，還介紹了利用同步輻射的工藝套用研究、紅外線譜學、從紅外線到軟X射線、硬X射線的成像研究等。

目錄

1.緒言——同步輻射的特徵及用途

1.1 發展歷史

1.2 同步輻射的特性

1.2.1 電子束的形狀及同步輻射強度的單位

1.2.2 來自彎轉磁鐵(圓周運動產生)的輻射

1.2.3 波盪器產生的輻射

1.2.4 相干性

1.2.5 光束線站處的同步輻射

1.3 套用研究

1.3.1 真空紫外、軟X射線的套用研究

1.3.2 硬X射線的套用研究

1.3.3 紅外線的套用研究

1.4 同步輻射光源與其他光源的比較

參考文獻

2.同步輻射產生的機理

2.1 電子運動的相對論描述

2.1.1 狹義相對論概要

2.1.2 電磁場中電子的運動方程

2.2 運動電子發出的電磁波

2.2.1 李納一維謝爾(Riennard-weichert)勢

2.2.2 運動電子產生的電磁波

2.3 圓周運動產生的輻射

2.3.1 輻射的方向性

2.3.2 輻射功率

2.3.3 輻射強度的能量分布

2.3.4 角度分布

2.4 波盪器產生的輻射

2.4.1 平面波盪器產生的輻射

2.4.2 螺旋波盪器產生的輻射

3.同步輻射光源

3.1 整體結構

3.2 電子束的軌道

3.2.1 磁鐵對電子束的作用

3.2.2 磁場

3.2.3 運動方程

3.2.4 運動方程的解

3.2.5 軌道的各種參數

3.2.6 磁鐵

3.3 高頻加速

3.3.1 同步加速器振盪

3.3.2 運動方程

3.3.3 輻射衰減

3.3.4 高頻腔

3.4 電子束的壽命及不穩定性

3.4.1 真空

3.4.2 圖謝克(Touschek)效應

3.4.3 不穩定性

3.5 相干光的發生

3.5.1 紅外線相干輻射

3.5.2 自由電子雷射

參考文獻

4.物質對光的回響

4.1 物質與光的電磁學

4.1.1 介電常數和光學常數

4.1.2 菲涅爾(Fresmel)公式

4.1.3 克拉默斯一克勒尼希(Kramers-Kr6nig)分析

4.2 物質和光回響的微觀經典論

4.2.1 洛倫茲(Lorentz)模型

4.2.2 德魯德(Drude)模型

4.2.3 原子散射因子、偏振因子

4.3 光躍遷的量子論

4.3.1 光躍遷的一般理論

4.3.2 一階過程

4.3.3 二階過程

4.3.4 俄歇(Auger)過程和輻射過程

參考文獻

5.分光與光譜技術

5.1 物質對光的吸收

5.2 聚焦鏡

5.2.1 單一物質的反射率

5.2.2 多層膜

5.2.3 成像的條件

5.2.4 鏡子材料、冷卻和污染等問題

5.3 單色器

5.3.1 衍射光柵單色器

5.3.2 晶體單色器

5.4 濾波器

5.5 起偏器

5.6 探測器

5.6.1 零維探測器

5.6.2 一維探測器

5.6.3 二維探測器

5.7 時間分辨測定

5.8 光束線

參考文獻

6.氣體的真空紫外、軟x射線光譜

6.1 原子光譜

6.1.1 單電子躍遷譜

6.1.2 雙電子激發——自電離

6.1.3 巨大共振

6.2 分子光譜

6.2.1 玻恩一奧本海默(BormOppenheimer)近似和內殼層光電子譜

6.2.2 形狀共振效應

6.2.3 簡併內殼層激發態的分裂和動量畫像測量

參考文獻

7.固體的真空紫外、軟X射線光譜

7.1 晶體的電子構造

7.2 在晶體中的光躍遷過程

7.3 光譜測量

7.3.1 吸收、發光譜測量

7.3.2 光電子能譜測量

7.4 半導體、離子晶體

7.5 金屬

7.5.1 貴金屬及鹼金屬

7.5.2 過渡金屬

7.5.3 稀土金屬

7.6 高溫超導體

7.7 有機材料

7.7.1 有機材料的軟X射線吸收譜

7.7.2 有機材料的光電子譜

7.8 金屬介觀體系的光電子譜

7.9 固體表面

7.9.1 固體表面的光電子譜

7.9.2 固體表面的光電子衍射

參考文獻

8.利用同步輻射的工藝研究

8.1 表面光反應

8.1.1 固體表面的光激發反應的基本過程

8.1.2 用光激發清潔半導體表面

8.1.3 利用光激勵表面反應生長新材料和產生刻蝕

8.2 微細加工

參考文獻

9.X射線的結構解析

9.1 晶體的彈性散射

9.1.1 衍射強度

9.1.2 德拜一沃勒(Debye-Waller)因子

9.1.3 電子密度分布

9.2 衍射實驗法

9.2.1 粉末晶體結構解析

9.2.2 單晶結構解析

9.2.3 同步輻射X射線衍射的優點

9.3 高溫超導體、有機導體及鐵電體的結構解析

9.3.1 高溫超導體

9.3.2 有機導體

9.3.3 鐵電體

9.4 電荷、軌道有序體系——鈣鈦礦型Mn氧化物

9.4.1 電荷分布規律的觀測

9.4.2 軌道分布規律的觀測

9.5 高壓下的結構解析

……

10.擴散X射線吸收精細胞（EXAFS)局域結構解析

11.利用螢光X射線的元素分析和結構分析

12.X射線非彈性散射

13.紅外光譜

14.成像

附錄

索引