XX 射线技术及应用射线技术及应用X-ray AnalysisX-ray Analysis

康士秀康士秀

中国科技大学 中国科技大学 2222 系系2002. 7.2002. 7.

1. X1. X 射线的产生和性质射线的产生和性质1.1 1.1 导论导论

1.2 X1.2 X 射线的产生射线的产生1.3 X1.3 X 射线的性质射线的性质

2. X2. X 射线技术和应用射线技术和应用2.1 X2.1 X 射线衍射（射线衍射（ XRDXRD ））2.1 EXAFS2.1 EXAFS ，， XANESXANES2.3 X2.3 X 射线形貌（射线形貌（ XRTXRT ））2.4 X2.4 X 射线成像（射线成像（ XRIXRI ））2.5 X2.5 X 射线小角散（射线小角散（ XRSXRS ））2.6 X2.6 X 射线光刻（射线光刻（ XRLXRL ））2.7X2.7X 射线荧光（射线荧光（ XRFXRF ））

3.3. 结束语：结束语： XX 射线实验系列化研究射线实验系列化研究

1. X1. X 射线的产生和性质射线的产生和性质

1.1 1.1 导论导论1.2 X1.2 X 射线的产生射线的产生1.3 X1.3 X 射线的性质射线的性质

1.1 1.1 导论导论

1901 1901 伦琴 伦琴 (Roentgen)(Roentgen) 发现发现 XX 射线射线 (189(1895)5)

1914 1914 劳厄（劳厄（ LaueLaue ）） 晶体的晶体的 XX 射线衍射射线衍射1915 1915 布拉格父子 布拉格父子 (Bragg)(Bragg) 分析晶体结构分析晶体结构19171917 巴克拉 巴克拉 (Barkla)(Barkla) 发现元素的标识发现元素的标识 XX

射线射线1924 1924 塞格巴恩 塞格巴恩 (Siegbahn )(Siegbahn ) XX 射线光谱学射线光谱学1927 1927 康普顿康普顿 (Compton(Compton 等六人等六人 ) ) 康普顿效应康普顿效应1936 1936 德拜 德拜 (Debye) (Debye) 化学化学1946 1946 马勒 马勒 (Muller) (Muller) 医学医学1964 1964 霍奇金 霍奇金 (Hodgkin) (Hodgkin) 化学化学1979 1979 柯马克和豪森菲尔德（柯马克和豪森菲尔德（ Cormack/HounsfieldCormack/Hounsfield ） ）

医学医学19811981 塞格巴恩塞格巴恩 (Siegbahn)(Siegbahn) 物理 物理

固体靶源 固体靶源 同步辐射 同步辐射 等离子体源等离子体源 同位素同位素 核反应核反应 其他其他

1.2 X1.2 X 射线产生射线产生

X 射线管

固体靶源固体靶源

转靶

焦点和辐射

谱谱 (Kramer Law)(Kramer Law) 连续谱

I(E) - Intensity

E – x-ray energy(Delta= 1eV) W/eV

K - constant

P0 – incident power (W)

Z - target atom numbern 1E0 – incident electron energy （ Ke

V ） 特征谱

X-lines : K, and L etc.

K: K KB – ConstantF(x) – Target material Cons.Ec – Critical energy

特征谱

连续谱

I(E)=BN(Z)F(x)(E0-Ec)m

I(E)=P0KZn(E0-E)/E0

同步辐射 ( 合肥 )

实验大厅 (Hefei)

Hefei 电子储存环

北京同步辐射实验室 (BSRF)

BSRF (Beijing)

同步辐射和谱同步辐射和谱分布分布

SRSR 辐射的能量和功率 辐射的能量和功率 (Larmor formula)(Larmor formula) (per e(per e--, per run), per run)

24 4

2 2

2( )

3

e c EP

mc

23 44

3 2( )

e EE

mc

v

c

v – Electron velocityv – Electron velocityc – Light velocityc – Light velocity - Magnet radius- Magnet radiuse – electron chargee – electron chargeE – Electron energyE – Electron energym – electron massm – electron mass

4

4 3

( ) 88.47 /

( ) 88.47 / 2.654

P kw E

E kev E I BE I

总辐射功率 总辐射功率 (magnet length L)(magnet length L)2 2 2( ) 1.267 10 ( ) ( ) ( ) ( )LP kw E GeV B kG I A L m

2B : Average

In practical units, E - GeV, In practical units, E - GeV, - m, B – kG, Beam, current I – A - m, B – kG, Beam, current I – A

功率谱分布 功率谱分布 (Integrated to all angle)(Integrated to all angle)5

227 3

5/32 3

3( , ) ( ) ( )

16 secy

e c ergP t y K d

rad

功率角分布 功率角分布 ( intgrated to all wavelengt( intgrated to all wavelength)h)

2 25 2 5/ 2

3 2

7 5( , ) (1 ) (1 )( )

16 7 1 sec

e c X ergP t X

X rad

5/3K - - Second Bessel functionSecond Bessel function X ,

- - Angle between photo and instant obbit planeAngle between photo and instant obbit plane

/ /c cy , ,c c - Critical wavelength and ene- Critical wavelength and energyrgy 。

3

3

4 3,

3 2c c

c

实用单位实用单位 ::

3 2

3 2

( ) 5.59 / 186.4 /( )

( ) 2.218 / 0.06651

c

c

E BE

keV E BE

Fe 等离子体源

Z-Z- 压缩气压缩气体等离子体等离子体源体源

2.0 1.5 1.0 0.50.0

0.5

1.0

Ne He

相对强度

nm

气体等离子体辐射的 X 射线谱

几种源的谱比几种源的谱比较较

Undulator

Wiggler

Bent Magnet

SR谱

固体靶源谱

1.3 X 射线的性质

X 射线的吸收 X 射线的散射 X 射线光学 X 射线探测器

X 射线的吸收I=I0exp(-t)

Line absorption coefficient

l=log(I0/I)/t (cm-1)Mass absorption coefficient

m=/ (cm2/g)

Atom absorption coefficient

a=/A/N (cm2/atom)Mol absorption coefficient

mol=(/)A (cm2/mol

对混合物和化合物

m=∑wiI (wi – mass ratios)

对连续 X射线

m=∑wii (i –different wavelength)

重要 !!

m – photo electron + scattering + e+,e-

Photo absorption section

= A/N

/, 和 Z 的关系 - Bragg-Pierce 定律

/ = KZ43 (cm-1)吸收限和跳跃比

XX 射线光学射线光学

反射光学反射光学平晶平晶弯晶弯晶多层膜多层膜

衍射光学衍射光学晶体晶体波带板波带板光栅光栅

吸收吸收吸收片吸收片

(1)X 射线反射镜 折射率：

in 1 - 折射因子 - 衰减因子

反射率：

222

222

22

222

)cos(4

)cos(4

)(

)(

)(sin4

)(sin4)(

ctg

ctg

I

I

I

)))((sin(sin 21

2222212

2

2

柱面镜材料： Si ， Ge ， Crystal

形状： 平晶，弯晶，球面 柱面，环面，超环面

应用： 单色器，成像

（（ 22 ）单晶）单晶 XX 射线光射线光学学

(3)(3) 毛细管毛细管 XX 射线透镜射线透镜

(4)X(4)X 射线波带板射线波带板

XX 射线探测器射线探测器 正比计数器正比计数器 **** NaINaI （（ TlTl ）闪烁探测器）闪烁探测器 **

** SiSi （（ LiLi ）探测器）探测器 **** GeGe （（ LiLi ）探测器）探测器 Si PINSi PIN 探测器探测器 **** Ge PINGe PIN 探测器探测器 **** 多（单）丝室多（单）丝室 XX 射线射线 CCDCCD 微多道板微多道板 G-MG-M 计数管计数管 电离室电离室 胶片，荧光屏胶片，荧光屏

22·· X X 射线技术及应用射线技术及应用2.1 X2.1 X 射线衍射（射线衍射（ XRDXRD ））2.2 EXAFS2.2 EXAFS ，， XANESXANES

2.3 X2.3 X 射线形貌（射线形貌（ XRTXRT ））2.4 X2.4 X 射线成像（射线成像（ XRIXRI ））2.5 X2.5 X 射线小角散（射线小角散（ XRSXRS ））2.6 X2.6 X 射线光刻（射线光刻（ XRLXRL ））2.7 X2.7 X 射线荧光（射线荧光（ XRFXRF ））

2.1 X2.1 X 射线衍射（射线衍射（ XRDXRD ））(1) Debye (1) Debye 法法

=2dsin

同步辐射（同步辐射（ SRSR ）） XRDXRD 装置 （装置 （ BSRFBSRF ））

纳米微晶纳米微晶 FeFe 的的 XX 射线衍射射线衍射

(2)Laue (2)Laue 法法

蛋白质的蛋白质的 LaueLaue衍射图衍射图

2.2 2.2 扩展的扩展的 XX 射线吸收边（射线吸收边（ EXAFEXAFSS ））

XANESXANES ：： 30 – 40eV30 – 40eV 光电子多重散射光电子多重散射

EXAFSEXAFS ：：大于大于 40eV40eV 光电子光电子 // 散射波干涉散射波干涉

2.32.3 X X 射线形貌射线形貌（白光形貌和双晶形貌）（白光形貌和双晶形貌）

XX 射线形貌图射线形貌图

2.42.4 X X 射线成像射线成像

层析术（吸收）层析术（吸收） 显微术（吸收）显微术（吸收） 全息术（衍射）全息术（衍射） 减法造影（吸收）减法造影（吸收） 其它其它

扫描扫描 XX 射线显微镜装置射线显微镜装置

XX 射线显微术实验站射线显微术实验站

显微图显微图

造影装置造影装置

兔耳造影 兔耳造影 ((注入注入 BaFBBaFBrr ））

2.52.5 X X 射线小角散射射线小角散射

2.62.6 X X 射线光刻射线光刻

• X-ray X-ray 掩膜（掩膜（ maskmask ））• X-rayX-ray 抗蚀剂（抗蚀剂（ resistresist ））• X-rayX-ray 光刻机（光刻机（ stepperstepper ））• LIGALIGA 技术技术

SR XSR X 射线光刻装置（射线光刻装置（ XRXRLL ））

XX 射线抗蚀剂射线抗蚀剂 - - 分类分类

光抗蚀剂光抗蚀剂XX 射线抗蚀剂射线抗蚀剂电子束抗蚀剂电子束抗蚀剂

有机抗蚀剂有机抗蚀剂无机抗蚀剂无机抗蚀剂

单组分单组分两组分两组分三组分三组分

正性抗蚀剂 正性抗蚀剂 PMMA (poly(methyl methacrylate)) -PMMA (poly(methyl methacrylate)) -聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 , , AZ1350J, RAY-PFAZ1350J, RAY-PF

负性抗蚀剂 负性抗蚀剂 EPB, COP, SAR, RAY-PNEPB, COP, SAR, RAY-PN

- - 光化学原理光化学原理单组分：单组分：

PMMA – poly (methylmethacrylate) - PMMA – poly (methylmethacrylate) - 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯

positive tone, polymer chain scission typeElectron beam, DUV, x-ray and multi-level lithography

Basic Parameters:Basic Parameters: Molecular weight 50 - 950 kg/mol Solids content 4% - 10% Glass-transition temperature 85 - 106% refractive index 1.49 (for 950k at 6328Å) Solvent Chlorobenzene,chorobenzene/xylene MIBK (methyl-iso-butyl-ketone)

MEK (methyl-ethyl-kotone) specific gravity 0.79 - 0.85 (MIBK) 1.08 - 1.14 (chlorobenzene) Flash point 28OC - chlorobenzene 17% - MIBK Appearance colorless liquid Filtration 0.20 m Sensitive wavelength: 200 - 240nm Store conditions: one year, 10 - 21%

-2c & 3c(-2c & 3c( 双组分和三组分抗蚀剂双组分和三组分抗蚀剂 ))双组分：基本树脂材料 + 含卤族元素的光敏感剂

三组分：＠ Novalok 树脂 -基体，提供良好的抗干刻蚀特性

＠对辐射灵敏的组分 -辐照后吸收光子产生强 Bronsted酸 ＠阻溶剂 - 对光子不敏感但对酸很敏感

两组分 三组分

- - 特性特性 灵敏度灵敏度和衬度和衬度

200 300 400 500 600 700 800 9001,0000.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

D1

D0

t r（归

一化

）

D(mJ/cm2)200 400 600 800 1000

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

D1

D0.7

D0

tr（

归一

化）

D(mJ/cm2)

正性抗蚀剂的衬度曲线 负性抗蚀剂的衬度曲线

7.0

0

D

D

n

p

11

0

10

0.7

(log )

(log )

p

n

D

D

D

D

- - 分辨率分辨率

1.75g p

0.046r = E

ρ

由 Grun 射程描述 :

光电子和光电子和 AugerAuger电子空间分布电子空间分布

- 抗蚀剂的密度

pE - 为光子的能量 (KeV)

gr 的单位为 m

= 4.5nm (C K), 0.83nm (Ru L) 和 0.46nm (Al K)rg = 5nm, 35nm 和 65nm

XX 射线掩膜射线掩膜 = 5~50cm

Feature size 100nmPattern placement accuracy <20nm (3) CD control ±10nm Defect density(>100nm) <10-2/cm2

X-ray transparency >50% Optical transparency >50% Absorber contrast >20 Radiation stability ~1ppm(10kJ/cm2)

掩膜掩膜

XX 射线光刻机射线光刻机（（ StepperStepper ））

抗蚀剂抗蚀剂图形图形

一些结果

抗蚀剂抗蚀剂图形图形

LIGA LIGA 技术技术 (Lithographie, Galvanoformung, Abformung)(Lithographie, Galvanoformung, Abformung)

制作三维立体微结构元件制作三维立体微结构元件XX 射线光刻技术射线光刻技术极大高宽比抗蚀剂图形极大高宽比抗蚀剂图形

LIGALIGA 技术使得构造任意形状侧面技术使得构造任意形状侧面的微结构集成系统的微结构集成系统

– 结构的尺度可达几百结构的尺度可达几百 m m – 总体精确度可保证在总体精确度可保证在 mm 和亚和亚 mm 量级量级– 使用的材料可以是金属，塑料，陶瓷以及它们的组合使用的材料可以是金属，塑料，陶瓷以及它们的组合– LIGALIGA 技术的应用范围复盖各种不同技术领域技术的应用范围复盖各种不同技术领域范围：范围：微型机械，显微光学，集成光学，传感器和执行机构以微型机械，显微光学，集成光学，传感器和执行机构以及化学医药和生物技术及化学医药和生物技术

特点：特点： LIGALIGA 技术使微机械元件，微光学元件，微传感器以及微技术使微机械元件，微光学元件，微传感器以及微电子学可以集成在单芯片上形成微集成系统，这可以极电子学可以集成在单芯片上形成微集成系统，这可以极大地减小整个系统的体积，降低功耗，提高执行速度，大地减小整个系统的体积，降低功耗，提高执行速度，对高技术发展和军事工业具有巨大的吸引力。对高技术发展和军事工业具有巨大的吸引力。

工艺过程工艺过程 第一步 第一步 （（ X-ray LithographyX-ray Lithography ））

同步辐射同步辐射 XX 射线通过掩摸辐照到涂在电镀基射线通过掩摸辐照到涂在电镀基底上的厚抗蚀剂上进行曝光底上的厚抗蚀剂上进行曝光 , , 然后对曝光的抗蚀剂然后对曝光的抗蚀剂显影，形成抗蚀剂图形显影，形成抗蚀剂图形

第二步第二步（（ Electroform MouldElectroform Mould ））进行电铸，去掉电镀基底和作为图形的抗蚀进行电铸，去掉电镀基底和作为图形的抗蚀

剂，得到一金属微结构型版剂，得到一金属微结构型版

第三步（ 第三步（ Electroform structuresElectroform structures ））是一个回流铸塑高分子材料过程，即在导电是一个回流铸塑高分子材料过程，即在导电

塑料基底上形成电绝缘结构。最后通过电铸做成金塑料基底上形成电绝缘结构。最后通过电铸做成金属结构元件 属结构元件

LIGA 技术工艺过程（ 1）

辐照

显影

电铸（镀）

制模（铸孔板）

铸塑

型模

LIGALIGA 技术技术工艺过程（工艺过程（ 22 ））

LIGALIGA 技术应用技术应用

微静电电机

2.72.7 X X 射线荧光射线荧光-- 元素分析元素分析

同步辐射同步辐射 XX 射线荧光（射线荧光（ SR-XRFSR-XRF））

分析用于环境的监测和净化分析用于环境的监测和净化

（（ 11 ）） XX 射线荧光（射线荧光（ XRFXRF ）的产生）的产生

KK

LL

（（ 22 ）质子，光子和电子激发的）质子，光子和电子激发的 XRFXRF谱谱

（（ 33 ）荧光产）荧光产额额

（（ 44 ）荧光线系）荧光线系

（（ 55 ）荧光光谱）荧光光谱

（（ 66 ）） SR-XRFSR-XRF 装置装置

固体靶固体靶 XXRFRF 装置装置

（（ 77 ）） SR-XRFSR-XRF 环境应用特点环境应用特点

（ 1 ）实验方法

白光 SR-XRF - 简单快速单色光 SR-XRF – 高分辨率全反射 SR-XRF – 高灵敏度

 

（ 2 ）监测和净化对像 

水源 , 土壤 , 空气，生物

近期实验方法的一些进展近期实验方法的一些进展

aa ）高原子序数（）高原子序数（ RhRh 后面的元素）元素的探测后面的元素）元素的探测

第三代同步辐射源提供更强的硬第三代同步辐射源提供更强的硬 XX 射线射线探测器改用测量范围达到探测器改用测量范围达到 60keV60keV 的的 GeGe 探测器探测器

bb ）反射）反射 XX 射线荧光（射线荧光（ TR-SR XRFTR-SR XRF ）分）分析析

            全反射的临界角和全反射的临界角和 XX 射线的波长成正比射线的波长成正比            全反射时全反射时 XX 射线进入样品的深度为射线进入样品的深度为 nmnm 量级量级            探测限可以达到探测限可以达到 1010-9-9 或或 1010-12-12gg 的水平的水平    

cc ）） XRFXRF 微区分析 （微区分析 （ -SR XRF-SR XRF ））               中空毛细玻璃管聚焦中空毛细玻璃管聚焦 XX 射线透镜射线透镜  

SR-XRFSR-XRF 用于环境的监测和净化用于环境的监测和净化- - 我们的一些近期结果我们的一些近期结果

 

样品样品 ::

采自南极采自南极 , , 青岛海域青岛海域 , , 淮河流域淮河流域 , , 舟山舟山 , , 大别山大别山 , , 合肥合肥 , , 庐江庐江 , , 滁州滁州 , , 巢湖巢湖 , , 凤台等地凤台等地 植物植物 , , 动物及动物及化石等共计化石等共计 772772个样品个样品

aa ）分）分析方法析方法bb ）南极生态环境）南极生态环境cc ）淮河流域（中下游）污染状态）淮河流域（中下游）污染状态dd ）青岛海域污染变化）青岛海域污染变化ee ）矿山污染监测）矿山污染监测ff ）金鱼藻）金鱼藻 Fe/MnFe/Mn峰强比 ：富营养污染度标识峰强比 ：富营养污染度标识gg ）植物元素富集特性）植物元素富集特性

近期结果近期结果

无标样定量分析逃逸峰的测量和计算 **

和峰的测量与计算 **

植物的 SR-XRF 谱数据库

aa ））分分析方法析方法

逃逸峰逃逸峰 - - 实验结果（植物叶，实验结果（植物叶， CoClCoCl22 ））

- - 逃逸峰计算结果逃逸峰计算结果

Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

IS

i /IA

£¨%

£©

元素

·½·¨ 1 ·½·¨ 1 ʵÑéÖµ

和峰 和峰 - - 实验结果实验结果 (ZnO)(ZnO)

Fe Co ZnO Ni TiO2

100

1000

10000

100000

Ka+Ka( )�计算 �

Ka+Kb( )�实验 �

Ka+Ka( )�计算 �

峰强

样品�

Ka

K

Ka+Ka( )�实验 �

主峰 主峰 / / 和峰的理论值与实验值比较和峰的理论值与实验值比较

bb ） 南极生态环境） 南极生态环境 苔藓，地衣和海藻苔藓，地衣和海藻 苔藓可生长条件与不同地质相关苔藓可生长条件与不同地质相关 ; ; 地衣可反映陆地地衣可反映陆地生态系统中新土壤的特性生态系统中新土壤的特性 ; ; 海藻则处于海洋生态系海藻则处于海洋生态系统中，它们对陆地和海洋环境的变化十分敏感。统中，它们对陆地和海洋环境的变化十分敏感。

海豹，贝壳，海鸥和企鹅海豹，贝壳，海鸥和企鹅 海洋动物和海鸟是食物链中关键环节，其骨，肉内海洋动物和海鸟是食物链中关键环节，其骨，肉内元素的变化反映了极地气候，地质和生态变迁元素的变化反映了极地气候，地质和生态变迁。。

极地植物可做为全球污染指数的稳定的指示样品

Ca/K 重元素

动物骨元素的变化，与极地食物链和极地环境变迁相关动物骨元素的变化，与极地食物链和极地环境变迁相关

Ar Ca Sc Ti Mn Fe Co Cu Zn As Se Sr Zr Hg Pb

5.0x104

1.0x105

1.5x105

2.0x105

2.5x105

3.0x105

3.5x105

4.0x105

4.5x105峰强

元素

企鹅骨（古 �） 企鹅骨（鲜）

Fe

Ca

Zn

Sr

Co

�

cc ）青岛海域污染变化）青岛海域污染变化比较不同深度青岛海藻比较不同深度青岛海藻 1414 年元素含量变化，揭示海水年元素含量变化，揭示海水 (( 沿岸沿岸 )) 污染加重污染加重

11 ）样品及生长带）样品及生长带 物理环境影响物理环境影响 海水污染深度分布海水污染深度分布

2) 2) 几种海藻元素含量变化（几种海藻元素含量变化（ 9999年年 /85/85 年）年） 海蒿子 – 浅层污染 （海蒿子 – 浅层污染 （ Cr,Fe,Ni,Cu,Zn,As,PbCr,Fe,Ni,Cu,Zn,As,Pb ）） 刺石松 – 深层污染 刺石松 – 深层污染 (Fe,Zn,Sr,Pb) ((Fe,Zn,Sr,Pb) ( 浅层污染 大于 深层污染浅层污染 大于 深层污染 ))

样品

 

 SS85 SS99 99/85

Cr 2.2 19.5 8 ． 86 

0.3 0.3  

Mn 7891 9137   

396 436  

Fe 821 2044 2 ． 48 

965 2153 2.23

Ni 10.9 53.6 4 ． 91 

23.7 22.6  

Cu 18.8 40.9 2 ． 18 

41.2 27.9  

Zn 69.7 121.0 1 ． 74 

80.8 573 7.09

As 415 1075 2 ． 59 

-- --  

Sr 4001 6348   

180 285 1.58

刺石松海蒿子

99/85HH99HH85

dd ）淮河流域（中下游）污染状态）淮河流域（中下游）污染状态 沿流向污染重元素含量增高沿流向污染重元素含量增高

11 ）金鱼藻（抗富营养污染植物）产地分布）金鱼藻（抗富营养污染植物）产地分布

22 ）沿流向金鱼藻）沿流向金鱼藻 XFRXFR 谱的元素相对峰强谱的元素相对峰强（（ KK归一）归一）

Ti, Mn, Fe, CoTi, Mn, Fe, Co 含量增加含量增加 主要是富营养污染（主要是富营养污染（ NN ，， PP ，…），…）

  六安 正阳关 蚌埠 洪泽湖K 100 100 100 100Ca 41.5 19.6 23 43.7Ti 0.5 0.1 3.8 5.6Mn 23.1 43.6 55.6 87.8Fe 16.8 62.5 93.3 219Co 0.3 0.6 0.7 1.8Ni 0.5 1.9 0.2 0.3Cu 0.9 1.1 0.8 1.0Zn 2.7 3.0 2.4 5.3Br 0.2 0.6 0.3 0.9Rb 0.6 0.7 0.3 0.6Sr 0.6 0.5 0.5 0.9

ee ）矿山污染监测）矿山污染监测

样品： 金鱼藻

Fe 峰强增加 2 倍（铁矿污染）

Cu 峰强增加 8 倍（铜矿污染）

Ca Mn Fe Cu Zn Rb

0

5

10

15

20

25

30

相对峰强

元素

六安新渭河（Ô´£ºCaCO3) 庐州 �钟山铁矿水塘

滁州铜矿山水库

重污染

轻污染

ff ）金鱼藻）金鱼藻 Fe/MnFe/Mn 峰强比 ：峰强比 ：富营养污染程度标富营养污染程度标识识

净化空气，水和土壤的植物筛选净化空气，水和土壤的植物筛选监测空气，水和土壤污染的敏感植物筛选监测空气，水和土壤污染的敏感植物筛选

11 ）鸭毛藻对）鸭毛藻对 BrBr 的饱和性富集的饱和性富集

gg ）植物元素富集特性）植物元素富集特性

22 ）海带对）海带对 II 的超富集作用的超富集作用

33 ）海蒿子对）海蒿子对 AsAs 和和 SrSr 的超富集的超富集

44 ）莲子叶草（叶）对）莲子叶草（叶）对 PbPb 和和 HgHg 的富集速率的富集速率Pb ：在 0–48 小时，浓度基本是线性增加，而后趋缓，

72 小时后接近饱和Hg: 在 0–24 小时，浓度缓慢增加，而后速率加大，

72 小时后接近饱和

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0

10

20

30

40

50

相对峰强

/ h时间

Pb

Hg

Hg+ ： 28ppm ， Pb+ ： 14ppm

Innermost ring

Zn

8th ring

Cu

7th ring

Cu

SurfaceFe

Zn

树年轮 XRF 谱

三三 . X. X 射线技术实验室建设射线技术实验室建设

11 四级体系下的三层次模式四级体系下的三层次模式

22 科研与教学内容接轨科研与教学内容接轨

33 选修与必修有机结合选修与必修有机结合

3.3. 结束语：结束语： XX 射线实验系列化研射线实验系列化研究究

对学生进行基本的，全面的和系统的对学生进行基本的，全面的和系统的有关有关 XX 射线分析和应用的理论和实验射线分析和应用的理论和实验的训练，使他们能独立的完成样品制的训练，使他们能独立的完成样品制备，实验设计和实验结果分析，提高备，实验设计和实验结果分析，提高其科研能力和素质，有很重要的现实其科研能力和素质，有很重要的现实意义并长远受益意义并长远受益。。

（（ 11 ）目的）目的

（（ 22 ）环境）环境：：11 ）一流大学建设的实施）一流大学建设的实施22 ）四级实验教学体系的建立）四级实验教学体系的建立33 ）选修课制度的实行）选修课制度的实行44 ）） SeminarSeminar制度的实行制度的实行55 ）《大学物理实验》教材出版）《大学物理实验》教材出版66 ）科研基础）科研基础

（（ 33 ））方法：方法：11 ）全面整合）全面整合 XX 射线技术实验使其系列化射线技术实验使其系列化22 ）内容与科研接轨）内容与科研接轨33 ）选修制度）选修制度

（（ 44 ）模式：）模式：

四（四（ AA ）：）：工科型工科型（ 1 ） Debye照相和物相分析（ 2 ） Laue 法单晶定向

四（四（ BB ）：）：理科型理科型（ 1 ）衍射仪法系列实验（ 2 ） X 射线荧光系列实验

四（四（ CC ）：）：研究型研究型（ 1 ） X 射线成像；（ 2 ） X 射线微 / 纳米蚀刻

The EndThe End

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