同步輻射科學(xué)基礎(chǔ)

1.緒言——同步輻射的特征及用途
　　1.1 發(fā)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(qiáng)度的單位
　　1.2.2 來自彎轉(zhuǎn)磁鐵（圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生）的輻射
　　1.2.3 波蕩器產(chǎn)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 應(yīng)用研究
　　1.3.1 真空紫外、軟X射線的應(yīng)用研究
　　1.3.2 硬X射線的應(yīng)用研究
　　1.3.3 紅外線的應(yīng)用研究
　　1.4 同步輻射光源與其他光源的比較
　　參考文獻(xiàn)
　　
　　2.同步輻射產(chǎn)生的機(jī)理
　　2.1 電子運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)方程
　　2.2 運(yùn)動(dòng)電子發(fā)出的電磁波
　　2.2.1 李納一維謝爾（Riennard-weichert）勢
　　2.2.2 運(yùn)動(dòng)電子產(chǎn)生的電磁波
　　2.3 圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)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(qiáng)度的能量分布
　　2.3.4 角度分布
　　2.4 波蕩器產(chǎn)生的輻射
　　2.4.1 平面波蕩器產(chǎn)生的輻射
　　2.4.2 螺旋波蕩器產(chǎn)生的輻射
　　
　　3.同步輻射光源
　　3.1 整體結(jié)構(gòu)
　　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(yùn)動(dòng)方程
　　3.2.4 運(yùn)動(dòng)方程的解
　　3.2.5 軌道的各種參數(shù)
　　3.2.6 磁鐵
　　3.3 高頻加速
　　3.3.1 同步加速器振蕩
　　3.3.2 運(yùn)動(dòng)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(wěn)定性
　　3.4.1 真空
　　3.4.2 圖謝克（Touschek）效應(yīng)
　　3.4.3 不穩(wěn)定性
　　3.5 相干光的發(fā)生
　　3.5.1 紅外線相干輻射
　　3.5.2 自由電子激光
　　參考文獻(xiàn)
　　
　　4.物質(zhì)對光的響應(yīng)
　　4.1 物質(zhì)與光的電磁學(xué)
　　4.1.1 介電常數(shù)和光學(xué)常數(shù)
　　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(zhì)和光響應(yīng)的微觀經(jīng)典論
　　4.2.1 洛倫茲（Lorentz）模型
　　4.2.2 德魯?shù)拢―rude）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(xiàn)
　　
　　5.分光與光譜技術(shù)
　　5.1 物質(zhì)對光的吸收
　　5.2 聚焦鏡
　　5.2.1 單一物質(zhì)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(shí)間分辨測定
　　5.8 光束線
　　參考文獻(xiàn)
　　
　　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(fā)——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(nèi)殼層光電子譜
　　6.2.2 形狀共振效應(yīng)
　　6.2.3 簡并內(nèi)殼層激發(fā)態(tài)的分裂和動(dòng)量畫像測量
　　參考文獻(xiàn)
　　
　　7.固體的真空紫外、軟X射線光譜
　　7.1 晶體的電子構(gòu)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(fā)光譜測量
　　7.3.2 光電子能譜測量
　　7.4 半導(dǎo)體、離子晶體
　　7.5 金屬
　　7.5.1 貴金屬及堿金屬
　　7.5.2 過渡金屬
　　7.5.3 稀土金屬
　　7.6 高溫超導(dǎo)體
　　7.7 有機(jī)材料
　　7.7.1 有機(jī)材料的軟X射線吸收譜
　　7.7.2 有機(jī)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(xiàn)
　　
　　8.利用同步輻射的工藝研究
　　8.1 表面光反應(yīng)
　　8.1.1 固體表面的光激發(fā)反應(yīng)的基本過程
　　8.1.2 用光激發(fā)清潔半導(dǎo)體表面
　　8.1.3 利用光激勵(lì)表面反應(yīng)生長新材料和產(chǎn)生刻蝕
　　8.2 微細(xì)加工
　　參考文獻(xiàn)
　　
　　9.X射線的結(jié)構(gòu)解析
　　9.1 晶體的彈性散射
　　9.1.1 衍射強(qiáng)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(shí)驗(yàn)法
　　9.2.1 粉末晶體結(jié)構(gòu)解析
　　9.2.2 單晶結(jié)構(gòu)解析
　　9.2.3 同步輻射X射線衍射的優(yōu)點(diǎn)
　　9.3 高溫超導(dǎo)體、有機(jī)導(dǎo)體及鐵電體的結(jié)構(gòu)解析
　　9.3.1 高溫超導(dǎo)體
　　9.3.2 有機(jī)導(dǎo)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(guī)律的觀測
　　9.4.2 軌道分布規(guī)律的觀測
　　9.5 高壓下的結(jié)構(gòu)解析
　　……
　　10.擴(kuò)散X射線吸收精細(xì)胞（EXAFS）局域結(jié)構(gòu)解析
　　11.利用熒光X射線的元素分析和結(jié)構(gòu)分析
　　12.X射線非彈性散射
　　13.紅外光譜
　　14.成像
　　附錄
　　索引