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Simultaneous multiplexed materials characterization using a high-precision hard X-ray micro-slit array

delete2015-04-22
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DOI:10.1107/s1600577515005378delete
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摘要

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对提高实验通量和在日益真实的实验条件下对功能材料进行in operando表征的需求,已成为整个晶体学领域的主要挑战。本文提出了一种新型测量方案,可同时对多个邻近样品体积进行多路复用测量。该新方法能够实现更优的测量统计结果或直接探测异质结构、动力学或元素组成。为举例说明,本文利用光学光刻提供的亚微米精度,通过光刻工艺制造的微狭缝阵列,创建了一种多路复用的超小角散射基X射线光子相关光谱(USAXS-XPCS)形式。多路复用USAXS-XPCS被应用于追踪一种简单胶体悬浮液的平衡动力学。虽然弛豫时间对动量传递的依赖性及其与扩散常数和静态结构因子的关系符合以往发现,但这一并行测量方法将这种光子饥饿技术的统计不确定性降低至低于仪器分辨率相关的水平。更重要的是,我们注意到多路复用方案在同时测量中阐明异质样品不同组分在identical实验条件下的响应的潜力。在X射线同步加速器社区背景下,该方案原则上适用于所有在线同步加速器技术。实际上,它有望为异质功能材料的in operando表征开辟一种新范式,而随着多弯磁消色差储存环设计作为全球大型X射线同步加速器设施下一进化阶段的发展,这一状况将进一步得到增强。
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