中國科學技術大學精品教材：同步輻射應用基礎 pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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徐彭壽，潘國強編

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出版社：中国科学技术大学出版社

ISBN：9787312023095

版次：1

商品编码：10339444

包装：平装

丛书名：中国科学技术大学精品教材

开本：16开

出版时间：2009-01-01

用纸：胶版纸

页数：336

字数：412000

正文语种：中文

具体描述

內容簡介

《同步輻射應用基礎》著重講述同步輻射應用的基本原理及其相關的基礎知識，同時也涉及同步輻射的實驗方法及其在一些重要領域的應用。其內容分為軟X射綫和真空紫外（包括紅外）與硬X射綫兩大部分，前者包括光電子能譜、真空紫外和紅外光譜、軟X射綫顯微術、同步輻射光刻；後者包括X射綫吸收、X射綫衍射和散射。由於同步輻射應用涉及許多學科的基礎知識，考慮到許多同學在大學本科階段並未學過這些課程，《同步輻射應用基礎》適當補充瞭一些必備的量子力學、固體物理、原子光譜和X射綫光學的基礎知識。《同步輻射應用基礎》可作為“核科學與技術”及其他與同步輻射相關學科的研究生通用教材，也可以作為初涉同步輻射人員的參考書。

總序
前言
第1章同步輻射光電子能譜概論
1.1 量子力學的基本概念
1.1.1 微觀粒子的波粒二象性
1.1.2 波函數
1.1.3 薛定諤方程
1.1.4 氫原子能級和波函數
1.1.5 定態微擾論
1.1.6 含時微擾與量子躍遷
1.2 固體能帶論基礎知識
1.2.1 布洛赫定理
1.2.2 倒格子和波矢
1.2.3 能帶和能隙
1.2.4 布裏淵區
1.2.5 能態密度和費米麵
1.3 光電發射的物理過程
1.3.1 光電激發的三步模型
1.3.2 光電離截麵和電子逃逸深度
1.3.3 光電子能量分布麯綫
1.3.4 光電發射中的守恒量
1.3.5 光電發射中的偏振選擇定則
1.4 光電子能譜基礎
1.4.1 光電子能譜的基本原理
1.4.2 光電子能譜的實驗裝置
1.5 同步輻射光電子能譜技術
1.5.1 同步輻射價帶光電子譜
1.5.2 同步輻射芯能級光電子譜
1.5.3 同步輻射光電子譜的工作模式

第2章軟X射綫顯微術和同步輻射光刻簡介
2.1 軟X射綫顯微術的基本概念
2.1.1 引言
2.1.2 顯微術與生物結構研究
2.1.3 軟X射綫顯微術中光與物質的相互作用
2.2 軟X射綫光學的基礎知識
2.2.1 軟X射綫的摺射
2.2.2 軟X射綫的反射
2.2.3 軟X射綫多層膜反射鏡
2.2.4 軟X射綫的衍射和波帶片
2.3 軟X射綫接觸顯微術
2.3.1 基本裝置和原理
2.3.2 接觸顯微術的軟X射綫源
2.3.3 生物樣品顯微圖像的探測
2.3.4 軟X射綫接觸顯微成像實驗方法
2.3.5 接觸顯微成像的應用
2.3.6 接觸顯微成像的分辨率
2.4 軟X射綫成像顯微鏡
2.4.1 普通透射式軟X射綫成像顯微鏡
2.4.2 相襯軟X射綫顯微鏡
2.4.3 透射式掃描軟X射綫顯微成像
2.4.4 軟X射綫成像顯微鏡的應用
2.5 軟X射綫全息顯微成像技術簡介
2.5.1 全息術基本概念
2.5.2 軟X射綫全息顯微成像技術
2.5.3 軟X射綫全息顯微成像技術的應用
2.6 同步輻射X射綫光刻技術
2.6.1 光刻技術簡介
2.6.2 X射綫光刻的基本原理
2.6.3 同步輻射x射綫光刻的關鍵技術
2.7 同步輻射中的LIGA技術
2.7.1 MEMS和LIGA技術簡介
2.7.2 LIGA技術的基本原理和工藝
2.7.3 LlGA技術的應用

第3章同步輻射真空紫外和紅外光譜基礎
3.1 固體的光學性質
3.1.1 波動方程和光學常數
3.1.2 復介電常數與光吸收
3.1.3 剋拉末-剋朗尼格（Kramers-Kronig）關係
3.1.4 吸收係數和吸收光譜
3.1.5 反射係數和反射譜
3.1.6 發射譜和激發譜
3.2 固體光譜基礎
3.2.1 帶問躍遷的吸收和發射光譜
3.2.2 激子光譜
3.2.3 雜質和缺陷態光譜
3.2.4 稀土和過渡金屬離子光譜
3.3 同步輻射真空紫外光譜技術和應用
3.3.1 同步輻射真空紫外光譜實驗技術和裝置
3.3.2 稀有氣固體激子光譜
3.3.3 BaF。晶體的價帶一芯帶躍遷
3.3.4 稀土光譜中的量子剪裁
3.4 同步輻射紅外光譜簡介
3.4.1 晶格振動的基本概念
3.4.2 晶格振動與紅外吸收
3.4.3 自由載流子的紅外吸收與等離激元
3.4.4 同步輻射紅外光譜技術

第4章同步輻射X射綫衍射基本原理和應用
4.1 晶體結構的對稱性
4.1.1 晶體的周期性結構和性質
4.1.2 點陣
4.1.3 晶體結構的對稱元素和晶係
4.1.4 晶胞
4.1.5 晶體學點群和空間群
4.2 x射綫衍射的運動學理論
4.2.1 Laue方程
4.2.2 Bragg方程
4.2.3 倒易矢量
4.2.4 晶體衍射方嚮和倒易矢量
4.2.5 收集單晶體衍射數據方法簡介
4.2.6 衍射強度和結構因子
4.3 同步輻射x射綫衍射應用
4.3.1 同步輻射x射綫在生物大分子晶體學中的應用
4.3.2 同步輻射x射綫高分辨粉末衍射
4.3.3 同步輻射x射綫高分辨單晶衍射
4.3.4 反常散射在材料科學、小分子晶體結構測定中的應用

第5章 x射綫散射基礎
5.1 不完整晶體的漫反射
5.1.1 不完整晶體x射綫衍射強度的普遍公式
5.1.2 平均點陣的Bragg反射
5.1.3 偏離平均點陣引起的漫散射
5.1.4 不完整晶體的漫散衍射圖像
5.1.5 位移無序和置換無序
5.2 非晶態物質結構的x射綫分析
5.2.1 普適x射綫散射方程
5.2.2 非晶態物質徑嚮分布函數（RDF）
5.2.3 偏分布函數的測定
5.3 薄膜、多層膜的x射綫反射和散射
5.3.1 x射綫在界麵中的摺射與反射
5.3.2 摺射率
5.3.3 包括吸收係數的摺射率
5.3.4 在x射綫區域的Snell公式及Fresnel方程
5.3.5 均勻薄層（薄膜）的x射綫反射
5.3.6 多層膜的鏡麵反射（SpecularReflectivity）
5.3.7 有限梯度界麵的反射率
5.3.8 計算具有粗糙度界麵及錶麵的反射率的一般理論

第6章 X射綫吸收精細結構譜
6.1 X射綫吸收譜
6.1.1 X射綫的吸收係數
6.1.2 激發原子的去激發
6.1.3 電子光譜的選擇定則
6.1.4 元素的特徵綫及吸收邊
6.1.5 孤立原子的x射綫吸收係數的量子力學計算（簡單模型）
6.1.6 x射綫多極自發發射（吸收）的量子理論
6.2 x射綫吸收精細結構
6.2.1 産生XAFS的物理機理
6.2.2 x射綫吸收的測量方法
6.2.3 XAFS的實驗站和實驗技術
6.3 EXAFS實驗方法
6.3.1 EXAFS産生的物理機理
6.3.2 歸一化的EXAFS函數
6.3.3 EXAFS函數的基本理論公式
6.3.4 EXAFS的數據處理
6.4 XAFS的應用
6.4.1 引言
6.4.2 半導體納米微晶體CdTe的EXAFS研究
6.5 XAFS實驗技術的發展
附錄1 X射綫散射的量子理論
附錄2 Gauss統計和Gauss積分
附錄3 傅裏葉變換
附錄4 狄拉剋（Dirac）函數

精彩書摘

2.電鑄成型
電鑄過程和電鍍過程一樣都是一種電沉積過程。它是指電解液中的金屬離子（或絡閤離子）在直流電的作用下，在陰極錶麵上還原成金屬（或閤金）的過程。該過程一般包括三個步驟，即金屬水化離子（或絡閤離子）由溶液內部嚮陰極錶麵傳遞的液相傳輸步驟，金屬水化離子（或絡閤離子）在陰極錶麵得到電子並還原成金屬原子的電化學步驟和反應産物形成新相的電結晶步驟。按照電鑄的方式可分為直流和脈衝電鑄兩類。與直流電鑄相比，脈衝電鑄能改變金屬離子的電沉積過程。脈衝電鑄可通過控製波形、頻率、通斷比及平均電流密度等參數，使電沉積在很寬的範圍內變化，從而在某種鍍液中獲得具有一定特性的鍍層。電鑄成型實際上是利用光刻膠下麵的金屬薄層做電極進行電鍍。將金屬沉積在光刻膠圖形的空隙裏，直至金屬填滿整個光刻膠圖形空隙。從而形成一個與光刻膠圖形凹凸互補的相反結構的穩定的金屬體。然後，將光刻膠及附著的基底材料清理掉。此金屬結構體可以作為批量復製的模具，也可以作為最終産品。
3.塑鑄成型
同步輻射光刻的成本很高，因此難以直接用於大批量生産。而塑鑄成型工藝則是為瞭大批量生産提供塑料鑄模。它用電鑄並剝離後的金屬結構作為二級模闆。用閘闆將模闆覆蓋。閘闆有穿透的噴射孔，以便注入聚閤物到排空的容器內。噴射孔位於結構自由空問的上方。低黏滯度的聚閤物充滿模闆內的小空問。待聚閤物變硬後，塑性結構與閘闆在噴射孔處形成牢固的連接，使得塑性結構可以從模闆中提齣。塑鑄可采用反映注射成型法、熱塑注射成型法和壓印成型法。塑鑄成型實際上為我們提供瞭一個塑料模具，利用它，我們可以大量復製厚度可達幾百微米的三維立體金屬或非金屬（如陶瓷）材料的微結構元件。
4.犧牲層技術
前麵我們介紹瞭LIGA技術的基本工藝。但僅僅使用這些典型工藝隻能製備齣固定結構而不能製備齣活動結構。為瞭製造部分或全部活動部件，可以在上述LIGA工藝中加入所謂的犧牲層（sacrificial layer）技術。
……

前言/序言

　　2008年是中國科學技術大學建校五十周年。為瞭反映五十年來辦學理念和特色，集中展示教材建設的成果，學校決定組織編寫齣版代錶中國科學技術大學教學水平的精品教材係列。在各方的共同努力下，共組織選題281種，經過多輪、嚴格的評審，最後確定50種入選精品教材係列。
　　1958年學校成立之時，教員大部分都來自中國科學院的各個研究所。作為各個研究所的科研人員，他們到學校後保持瞭教學的同時又作研究的傳統。同時，根據“全院辦校，所係結閤”的原則，科學院各個研究所在科研第一綫工作的傑齣科學傢也參與學校的教學，為本科生授課，將最新的科研成果融入到教學中。五十年來，外界環境和內在條件都發生瞭很大變化，但學校以教學為主、教學與科研相結閤的方針沒有變。正因為堅持瞭科學與技術相結閤、理論與實踐相結閤、教學與科研相結閤的方針，並形成瞭優良的傳統，纔培養齣瞭一批又一批高質量的人纔。
　　學校非常重視基礎課和專業基礎課教學的傳統，也是她特彆成功的原因之一。當今社會，科技發展突飛猛進、科技成果日新月異，沒有紮實的基礎知識，很難在科學技術研究中作齣重大貢獻。建校之初，華羅庚、吳有訓、嚴濟慈等老一輩科學傢、教育傢就身體力行，親自為本科生講授基礎課。他們以淵博的學識、精湛的講課藝術、高尚的師德，帶齣一批又一批傑齣的年輕教員，培養瞭一屆又一屆優秀學生。這次入選校慶精品教材的絕大部分是本科生基礎課或專業基礎課的教材，其作者大多直接或間接受到過這些老一輩科學傢、教育傢的教誨和影響，因此在教材中也貫穿著這些先輩的教育教學理念與科學探索精神。