同步輻射光源及其應用（上冊）

內容概要

《同步輻射光源及其應用(上冊)》組織大陸三個同步輻射裝置第一線的業(yè)務骨干40多人全面介紹同步輻射的產生、性質、加速器、光束線和實驗方法、數據分析、應用實例以及國際發(fā)展趨勢。全書共十章，既有基礎理論、基本原理深入淺出的介紹，也有實驗裝置和翔實的應用實例。

書籍目錄

序 前言 上冊 第1章同步輻射源 1.1同步輻射源的發(fā)展 1.1.1引言——同步輻射的定義和早期的探索 1.1.2同步輻射源的起步階段和同步輻射的優(yōu)良特性 1.1.3同步輻射源發(fā)展的第一波熱潮 1.1.4同步輻射源發(fā)展的第二波熱潮 1.1.5當今世界同步輻射源的發(fā)展趨勢 1.2同步輻射源的工作原理 1.2.1電子儲存環(huán) 1.2.2電子直線加速器 1.2.3增強器 1.2.4束流傳輸線 1.3國外同步輻射源簡介 1.3.1美洲 1.3.2歐洲 1.3.3亞洲 1.3.4大洋洲 1.4北京、合肥、上海光源的特點 參考文獻 第2章同步輻射原理 2.1同步輻射譜的產生 2.1.1來自彎轉磁鐵的同步輻射譜 2.1.2來自扭擺器的同步輻射譜 2.1.3來自波蕩器的同步輻射譜 2.1.4同步輻射的脈沖特性 2.2同步輻射譜與物質的相互作用 2.2.1介質在（軟）X射線波段的折射率 2.2.2（軟）X射線的全反射 2.2.3折射、反射時（軟）X射線偏振態(tài)的改變 2.2.4（軟）X射線的吸收 2.2.5（軟）X射線引起的熒光和俄歇電子 參考文獻 第3章同步輻射光束線 3.1光束線及前端區(qū)的一般介紹 3.1.1概論 3.1.2前端區(qū) 3.1.3輻射防護和人身安全聯鎖系統 3.1.4真空系統 3.2光的聚焦與偏轉 3.2.1反射鏡的一般介紹 3.2.2費馬原理 3.2.3球面和超環(huán)面反射鏡 3.2.4面形誤差對聚焦的影響 3.2.5雙反射鏡系統 3.2.6波帶片 3.3光柵單色器及其束線 3.3.1光柵衍射及相應的費馬原理 3.3.2光柵單色器理論 3.3.3光柵單色器的像差及能量分辨率 3.3.4垂直入射單色器 3.3.5SX-700單色器 3.3.6龍型單色器 3.3.7變線距光柵單色器 3.3.8光柵光束線的設計 3.3.9真空紫外光束線的性能評價 3.4晶體單色器及其光束線 3.4.1晶體衍射理論簡介 3.4.2晶單色器 3.4.3彎晶單色器 參考文獻 第4章同步輻射探測器 4.1同步輻射實驗與探測器技術概述 4.2探測器在同步輻射應用研究中的重要地位 4.2.1同步輻射實驗的關鍵角色 4.2.2同步輻射實驗效率的瓶頸 4.3同步輻射技術及發(fā)展對探測器的需求 4.4同步輻射實驗中各種主要探測器的介紹 4.4.1氣體探測器 4.4.2閃爍探測器 4.4.3固體探測器 4.4.4成像板 4.4.5電荷耦合器件探測器 4.4.6硅微條探測器 4.4.7像素陣列探測器 4.5同步輻射光束位置監(jiān)測器簡介 4.5.1光敏絲型XBPM 4.5.2刀片型XBPM 4.6同步輻射探測器技術的發(fā)展 4.6.1高靈敏度大面積探測器 4,6.2高效探測元的發(fā)展 4,6.3快速成像相機技術 4.6.4時間分辨復合型像素計數探測器 4.6.5能量分辨二維探測器 參考文獻 笛5童同步輻射X射線衍射、異常衍射 5.1實驗裝置 5.1.1光束線配置 5.1.2光束線指標 5.1.3實驗站設備 5.1.4實驗站參數 5.2高分辨X射線衍射 5.2.1X射線衍射理論概述 5.2.2X射線衍射實驗方法 5.2.3測量分辨率分析 5.2.4粉末衍射實驗數據分析 5.2.5應用實例 5.3掠入射衍射 5.3.1掠入射衍射理論概述 5.3.2實驗方法 5.3.3實驗數據分析 5.3.4應用實例 5.4異常衍射精細結構 5.4.1異常衍射精細結構理論概述 5.4.2DAFS實驗方法 5.4.3DAFS譜線分析方法 5.4.4應用實例 參考文獻 第6章同步輻射X射線反射、散射 6.1實驗裝置 6.1.1光束線的配置 6.1.2實驗站設備 6.2X射線反射 6.2.1X射線反射理論概述 6.2.2實驗方法 6.2.3實驗曲線分析和理論擬合應用實例 6.3X射線漫散射 6.4非彈性X射線散射 6.4.1簡介 6.4.2非彈性X射線散射理論基礎 6.5X射線磁散射 6.5.1非共振磁X射線散射理論 6.5.2磁共振X射線散射 6.6實驗方法 6.6.1同步輻射非彈性X射線散射實驗方法 6.6.2超高分辨非彈性X射線散射實驗 6.6.3實驗數據分析 6.6.4應用實例 參考文獻 第7章同步輻射小角X射線散射 7.1引言 7.2實驗裝置 7.2.1光束線的配置 7.2.2實驗站設備 7.3實驗方法 7.3.1樣品的制備 7.3.2實驗方法 7.4實驗數據分析 7.4.1數據的初處理 7.4.2小角散射原理 7.4.3粒子形狀和大小 7.4.4相邊界 7.4.5分形 7.4.6相關函數和距離分布函數 7.5應用實例 參考文獻 第8章同步輻射X射線生物大分子結構分析 8.1引言 8.2實驗方法 8.2.1同晶置換法 8.2.2反常散射法 8.2.3反常散射解決相位問題的原理 8.3應用實例 8.4新的方法 8.4.1與其他方法的結合 8.4.2基于自由電子激光的結構解析方法 參考文獻 第9章同步輻射X射線吸收譜精細結構 9.1引言 9.2XAFS基本原理 9.2.1單散射理論 9.2.2多重散射理論 9.2.3EXAFS數據分析 9.3XAFS實驗技術 9.3.1透射XAFS測量法 9.3.2熒光XAFS測量法 9.3.3電子產額測量法 9.4XAFS的應用 9.4.1納米結構材料 9.4.2半導體材料 9.4.3磁性材料 9.4.4高溫超導和巨磁阻材料 9.4.5催化劑和太陽能電池材料 9,4.6金屬蛋白質 9.5XAFS新技術 9.5.1原位XAFS 9.5.2時間分辨XAFS 9.5.3微區(qū)XAFS 9.6展望 參考文獻 第10章同步輻射X射線熒光分析 10.1同步輻射X射線熒光分析原理 10.1.1同步輻射X射線熒光分析發(fā)展簡述 10.1.2國內外SR-XRF裝置簡要進展 10.1.3X射線熒光分析原理簡述 10.1.4同步輻射光源及SR-XRF特色 10.2同步輻射微束熒光分析方法 10.2.1實驗裝置 10.2.2實驗數據分析 10.2.3應用實例 10.3同步輻射TXRF分析方法 10.3.1同步輻射TXRF簡介 10.3.2TXRF理論 10.3.3SR-TXRF分析方法及其特點 10.3.4SR-TXRF的最新進展及展望 10.3.5SR-TXRF實驗裝置及應用簡介 10.3.6實驗數據分析 10.4同步輻射XRF相關三維分析方法 10.4.1X射線熒光CT 10.4.2X射線熒光全場成像 10.4.3共聚焦X射線分析 10.4.4掠出射X射線熒光 10.5小結 參考文獻 第11章同步輻射光電發(fā)射技術 11.1光電子能譜技術 11.1.1引言 11.1.2光電子能譜的原理 11.1.3軟X射線光電子能譜 11.1.4硬X射線光電子能譜 11.1.5光電子能譜實驗裝置 11.2光電子衍射技術 11.2.1引言 11.2.2光電子衍射的基本原理 11.2.3光電子衍射的實驗方法 11.2.4光電子衍射技術的應用 11.3光電子顯微技術 11.3.1引言 11.3.2基本原理 11.3.3PEEM儀器和工作模式 11.3.4光電發(fā)射電子顯微鏡在磁性材料研究中的應用 11.4在半導體表面和界面研究中的應用 11.4.1引言 11.4.2SiC表面的重構和氧化 11.4.3Au／GaN（OOOl）界面 11.4.4ZnO/SiC異質界面的形成 11.5在表面分子吸附和催化中的應用 11.5.1表面吸附與催化 11.5.2同步輻射光電子能譜技術在表面吸附和催化研究中的優(yōu)勢 11.5.3同步輻射光電子能譜在表面吸附及催化研究中的應用舉例 11.5.4展望 參考文獻 …… 下冊

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   這個例子顯示了，在某些情況下，蛋白質晶體學可能得到畸變的結構，使后續(xù)的功能解釋產生問題，而結合X射線小角散射可以解決這些問題。 2.X射線小角散射和蛋白質晶體學的結合解析蛋白質復合物結構 蛋白質是整個生命活動的主要承擔者，它們在執(zhí)行功能過程中往往形成多分子的蛋白復合物。這種復合物由多種成分經過適當化學修飾、高度有序并精確組裝而成，接受和執(zhí)行重要的網絡信息和功能。它們的結構遠不只是一些單體蛋白結構簡單疊加，這是因為生物體是一個極為精密的復雜體系，每一個蛋白質都必須與其他蛋白（或者其他生物分子）協作才能發(fā)揮功能。所以研究蛋白質一定要針對整個蛋白質復合物的體系，才能更加深入和細致地詮釋蛋白質在生物體內發(fā)揮的作用。 但是利用蛋白質晶體學來獲得蛋白質復合物的結構也比一般的蛋白質要困難得多。復合物由于各個蛋白組分之間僅僅依靠氫鍵、鹽鍵、疏水相互作用等弱相互作用來連接，因此是弱結合，穩(wěn)定性也不如單一蛋白，導致蛋白質復合物的制備比單一水溶性的蛋白要復雜和困難。蛋白質復合物的制備是一個在體外（invitro）模擬生物體內（invivo）復合物形成的過程，一般不知道這些復合物能夠穩(wěn)定存在的確切條件，而且這些復合物往往不穩(wěn)定。目前的生物化學和分子生物學方法制備蛋白質復合物的技術還不夠成熟，很難保證像單一的水溶性球蛋白可以實現大量的純化，由于樣品量不足，接下來的結晶條件篩選，晶體優(yōu)化等需要大量純蛋白樣品的步驟難以進行。接下來進行結晶也是非常困難的。由于結晶的材料都是不穩(wěn)定的分子，把它們有序地排列成晶體是相當的困難的，即便有幸獲得了晶體，往往都是體積很小的微晶，使用同步輻射也難以獲得滿意的衍射數據；并且這些生物大分子結構上的不穩(wěn)定性使晶體中分子堆積無序度增加，衍射數據的質量差，無法解析結構，還有，為了解決衍射的相位問題，還要制備同晶置換晶體，或者硒代蛋白，這些要求無疑又進一步增加了復合物制備、結晶和衍射實驗的難度。 由于蛋白質復合物分子量巨大，核磁共振方法不能勝任結構解析的任務；由于對稱性低，冷凍電子顯微學難以獲得原子分辨的數據。而衍射方法，由于必須使用蛋白質復合物單晶樣品，在制備上存在非常多的困難。如果這些問題不能夠克服，蛋白質復合物結構研究將很難取得突破性的進展。

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《同步輻射光源及其應用(上冊)》是由國內三個同步輻射裝置第一線的40多名業(yè)務骨干共同編纂而成。全面介紹同步輻射的產生、性質、加速器、光束線和實驗方法、數據分析、應用實例以及國際發(fā)展趨勢。既有基礎理論、基本原理深入淺出的介紹，也有實驗裝置和翔實的應用實例。力圖理論聯系實驗、深入淺出，而又不失其先進性、實用性和普適性。

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