摘要：高压作为一种重要的热力学变量,可用于引发软物质系统中的各种结构变化。小角x射线散射具有高空间分辨能力,可用于蛋白质折叠动力学、核酸结构稳定机制研究,在生命科学领域具有广阔的应用前景。然而,目前国内尚缺少用于高压溶液散射的专用装置,为此,在上海光源BL19U2线站设计开发了一种专用于溶液x射线散射的高压原位样品装置和手动加压系统,实现了在0.1~250 MPa范围内静水压测量。该装置可实现x射线窗口在整个测量过程中保留在原位,有助于准确扣除背景散射,实现高信噪比测量,为食品科学、药理学、结构生物学等研究领域提供重要的研究平台。

摘要：小角散射实验站用户获取的实验数据质量与实验站的光路优化状态(较低的散射背景、准确的样品前后光强计数等)密切相关。目前小角散射实验站光路优化是手动优化方式,不利于用户机时的有效利用。在实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)和控制系统工具箱(Control System Studio,CSS)平台下,使用Python语言设计并开发了光路优化自动校准程序,通过狭缝刀口扫描确定直通光中心位置,根据遗传算法的单目标和多目标优化方法自动优化,得到较低的空气背底散射图像,最终完成调光。测试结果表明:自动校准程序可以在30 min内完成实验站单色光狭缝和束流阻挡器位置调试,简化了实验站的光路优化工作,提高了小角散射实验站的自动化程度。

摘要：在同步辐射光源,实验站光束稳定性是衡量光束线的重要指标,它是用户获得高质量实验数据的前提。为了评价上海光源小角x射线散射实验站(BL16B1)光束稳定性,首先在样品台附近安装用于检测光束中心位置和光束强度的IC-500-50位置灵敏电离室,同时使用CAENels公司的TetrAMM四象限皮安计实时检测IC-500-50电流,然后通过移动Kohzu垂直方向电机改变电离室与入射光束的相对位置,从而测试IC-500-50的线性范围和灵敏度等主要性能参数,最后通过静止保存电流值计算光束中心位置并最终得到BL16B1光束稳定性指标。测试结果表明:BL16B1垂直方向光束中心位置抖动的标准偏差为0.8%,光强抖动的标准偏差为0.44%,最终计算分析得知1%之内的不稳定性满足光束线稳定性设计指标(10%之内)的要求。

摘要：原位加热实验是同步辐射小角x射线散射领域的新热点。本文针对同步辐射小角x射线散射中需要加热并原位实时检测的实验而设计的一款样品简易原位加热专用装置,该装置主要由温控器、样品池、固定架组成,它具有结构简单、操作容易的特点。本文介绍该装置的基本结构、特点并采用该装置进行原位加热干燥褐煤实验,通过分析实验结果验证装置的可行性。

摘要：北京同步辐射装置(BSRF)小角x射线散射(SAxS)实验中,非原位样品的测量通常占据较大比重。使用传统承载单个样品的样品架,实验效率低。本工作设计了一款用于同步辐射SAxS实验的自动换样装置,它一次可承载10个样品,使用无线遥控器在实验棚屋外即可遥控样品的移动、对光和曝光,提高了实验效率。本文简要介绍该装置的基本结构、功能及应用。

摘要：在小角x射线散射实验中经常需要对各向异性结构样品进行旋转。针对传统样品架为固定方式,旋转调整困难的特点,本文设计了一款小角x射线散射专用的样品旋转装置。该装置主要由步进电机、高精度回转轴承、传动系统、样品架、控制器及配套软件等组成,它具有结构简单、回转精度高、可远程控制的特点。在北京同步辐射小角x射线散射实验站应用该样品旋转装置对石墨纤维样品进行了测试,验证了该装置的可行性。

摘要：变温条件是多数散射实验最广泛的需求,在此基础上引入自动换样技术可显著地提高样品的检测效率。本文设计研发了用于同步辐射小角x射线散射(Small Angle x-Ray Scattering,SAxS)实验的可变温自动换样器,该装置可容纳100个样品,涵盖25~280℃较宽温度范围,控温精度为±1℃。实验过程中,采用二维移动台控制样品切换,采用温控仪及加热元件实现对样品温度的控制,同时编写了适配该装置的温度-行程耦合控制软件,实现远程控制样品切换、远程控温。对样品架的温度分布进行了仿真分析和实验测试。结果表明:该结构设计合理,模拟温度值与测试温度值的最大误差低于2%,可满足SAxS的多样品变温测试需求。

摘要：上海光源二期时间分辨超小角散射线站(BL10U2)需要一台多层膜双晶单色器(Double Multilayer Monochromator,DMM),采用Pd/B4C镀层,能量范围覆盖8~15 keV。分析了基于液氮间接冷却条件下多层膜的热变形,介绍了单色器的结构设计。通过对多层膜晶体姿态调节机构引起的误差及四杆运动机构进行分析,设计了一种基于Pivot和轴承调节的Sinbar机构,以期达到单色器稳定性和超高分辨率等要求。

摘要：设计合成了一类具有非常规侧链结构的聚苯乙烯液晶聚合物PS-n(n=2,6,8,10,12),并研究了该类聚合物形成的超分子柱状液晶相与柔性间隔基之间的关系.所有聚合物表现出稳定的双向性液晶性质.当柔性间隔基较短(n≤6)时,聚合物形成超分子平行四边形柱状相(Colob)有序结构,该结构源于侧链中双液晶基元的取代位置引起的侧链层状堆积结构的周期性波动形成的二维有序堆积,且随着温度升高有序度有所增加.随着间隔基长度增加(n≥8),聚合物可形成2种不同晶胞参数的Colob相,其中在室温附近的Colob(I)相表现出波动层状相的特点,随着温度升高,聚合物进入有序度更高的Colob(Ⅱ)相,表现出高温组装的特殊性质.所有聚合物在继续升高温度后从Colob相进入层状相,最后进入各向同性相.由于柱子在聚合物薄膜内平行排列,PS-n薄膜表面可形成条纹状图案,在剪切力诱导下条纹图案可沿剪切方向发生宏观取向.

摘要：根据小角x射线散射(Small angle x-ray scattering,SAxS)技术特点和北京同步辐射装置1W2A小角站光源参数,设计了一款用于液体样品原位变温测试的样品槽。该样品槽采用双面变温方式使样品温度整体均匀,涵盖5-95oC较宽温度范围;待测溶液厚度不仅可根据溶液组分进行调节,且在变温过程中保持恒定,利于提高数据质量。通过设计,实现了待测溶液和背底溶液同时变温和交替测量,节省了宝贵的同步辐射机时。ANSYS热分析表明,设备结构设计合理,样品处温度精度通过校正能得到进一步提高。通过检测聚酰胺-胺(Polyamidoamine,PAMAM)树形大分子结构随温度的变化,表明该样品槽满足液体原位变温SAxS测试要求。