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Long-term variability in the X-ray emission of RX J0720.4-3125

Long-term variability in the X-ray emission of RX J0720.4-3125
Long-term variability in the X-ray emission of RX J0720.4-3125

a r X i v :a s t r o -p h /0401028v 2 12 J a n 2004Astronomy &Astrophysics manuscript no.rxj0720

February 2,2008

(DOI:will be inserted by hand later)Long-term variability in the X-ray emission of RX J0720.4-3125

Cor P.de Vries 1,Jacco Vink 1,Mariano M′e ndez 1,and Frank Verbunt 2

1

SRON,National Institute for Space Research,Sorbonnelaan 2,3584CA Utrecht,The Netherlands 2Astronomical Institute,Utrecht University,PO Box 80000,3508TA Utrecht,The Netherlands

Received ?date 1?,accepted ?date 2?Abstract.We detect a gradual,long-term change in the shape of the X-ray spectrum of the isolated neutron star RX J0720.4-3125,such that the spectrum of the source can no longer be described as a blackbody spectrum.The change is accompanied by an energy-dependent change in the pulse pro?le.If the X-ray emission is in?uenced by the magnetic ?eld of the pulsar,these changes in spectral shape may point to precession of the neutron star.Key words.neutron stars,X-rays 1.Introduction RX J0720.4-3125(Haberl et al.1997)belongs to the group of radio-quiet neutron stars discovered by ROSAT .As these ob-jects are characterised by soft X-ray emission from the sur-face,it was hoped that high resolution spectroscopy of those sources with the Chandra ’s Low Energy Grating Spectrometer (LETGS)or XMM-Newton ’s Re?ection Grating spectrome-ter (RGS)would reveal line features from a thin atmosphere that could provide information on the surface gravity of the neutron star and hence on the equation of state of the neu-tron star matter.However,deep observations with XMM-Newton and Chandra of RX J0720.4-3125(Paerels et al.2001;Kaplan et al.2003)and RX J1856.5-3754(Burwitz et al.2001)have in that respect been somewhat of a disappointment,as the spectra are almost perfectly well described by a blackbody spectrum.The only unusual feature of the X-ray spectra is that

the blackbody emission implies a radius too small for a neu-

tron star and,moreover,underpredicts the observed optical and

UV ?ux (Kaplan et al.2003;Burwitz et al.2001;Motch et al.

2003).This implies that another cooler component is present

and that the X-ray emission only comes from part of the sur-

face.

RX J0720.4-3125has a low absorbing column density

(N H ≈1020cm ?2),is at an approximate distance of ≈300pc

(Kaplan et al.2003),and shows sinusodial pulsations with a

period of 8.39s (Haberl et al.1997;Cropper et al.2001).The upper limit to the period derivative ˙P

B <3√Send offprint requests to :C.P.de Vries,

e-mail:C.Pde.Vries@sron.nl

Table 1.XMM-Newton observations of RX J0720.4-3125Orbit Observation Date Julian date Duration

(ksec)

2Cor P.de Vries et al.:The X-ray emission of RX J0720.4-3125 area among the instruments on board XMM-Newton,and oper-

ates in a high-time resolution mode.

During the?rst four observations,PN was operated in full-frame mode,which produces an image of378×384pixels with a time resolution of73.4ms.During the last two obser-vations the PN was switched to small-window mode,yielding images of63×64pixels with a time resolution of6ms.The thin?lter was used in revolutions0078,0533,and0534,the medium one in revolution0175,and the thick one in revolution 0622.The observation of revolution0711started with the thin ?lter,and later switched to the medium one.All data were pro-cessed using the standard XMM-Newton software SAS version 5.4.1.

2.1.Spectral Analysis

Figure1shows the RGS spectra for the6revolutions.The in-divual RGS’s agree with each other within the statistical un-certainties,so the data from both RGS’s have been combined. From the Figure it is apparent that the spectrum of RX J0720.4-3125gradually changes,while the total?ux appears to remain fairly constant.The change of the spectrum is most noticeable in orbit0711,where there is an increase of the?ux in the15?A to25?A range,and a drop in the?ux above30?A.

To verify that the RGS instrument is stable and that its ef-fective area does not change,we have also analyzed data from two sources that are stable on a time scale of years.

The?rst source is the supernova remnant1E0102-72.3in the Small Magellanic Cloud,a calibration source that is regu-

larly observed with the RGS.From the strength of the bright emission lines from this source in the range13to23?A,as measured in data from orbits0065to0711,we?nd that the ef-fective area of the instrument in this range changes by less than 3%.In the long wavelength range the SNR0102-72.3spectrum has a weak carbon line at33.7?A.The upper limit on possi-ble changes in the effective area of the RGS instrument at this wavelength is about10%,mainly determined by the limited statistics in this line.All data from1E0102-72.3are consistent with no change in the RGS effective area.The second source is the calibration source Mrk421.An upper limit to any change in the neutral Oxygen absorption edge around22.8?A,which is a tracer of possible instrument contamination(e.g.ice),is5%.

Since all upper limits on possible changes in effective area are well below the changes seen in RX J0720.4-3125we con-clude that the X-ray spectrum of RX J0720.4-3125itself is sub-ject to change over the course of about3years.

For the spectral analysis we use the XSPEC spectral?t-ting package(Arnaud1996).As noted by Paerels et al.(2001) the data of orbit0078can be well?tted by an absorbed black-body spectrum.With the improved calibration of the RGS we ?nd a temperature of kT BB=86.7±0.3eV and an inter-stellar column density of N H=(1.41±0.07)×1020cm?2, in reasonable agreement with the values obtained with the Chandra LETGS instrument,kT BB=81.4±1.3eV and N H=(1.32±0.14)×1020cm?2,by Kaplan et al.(2003).The LETGS observation was made in February2000,four months before the?rst XMM-Newton observation.Fig.1.Fluxed RGS spectra of the different observations of RX J0720.4-3125.The spectra are shown as the light grey histograms.The black lines are the smoothed data from orbit

0078.The differences between the lines and the different data show the variations of the spectrum with respect to the data of orbit0078.Especially the large change at orbit0711with an in-

crease of?ux between15and25?A can be clearly recognized.

Fits with the same model to the remaining spectra yield

a temperature increase with time,as well as changes as large as?N H~5×1020cm?2in the interstellar absorption.The model,however,does not provide satisfactory?ts to all the

spectra.

Next,we?t all the data simultaneously.Since large vari-

ations of the interstellar absorption over such a short period are unlikely,we assume that N H remains constant;we there-fore couple this parameter for all observations,while we let the blackbody temperature and normalization vary freely between observations(Table2).Although these?ts serve to emphasize the gradual hardening of the spectra,half of the spectra,espe-cially that of revolution0711,are poorly?t by this model.

Following Haberl et al.(2003a)and van Kerkwijk(2004),

next we?t the data with a model that consists of a blackbody affected by additional absorption by a broad gaussian line,as might be expected in the case of cyclotron absorption.In these ?ts,we constrain the parameters of the blackbody model to be the same for all the observations,whereas the parameters of the

Cor P.de Vries et al.:The X-ray emission of RX J0720.4-3125

3

Fig.2.Pulse pro?le of RX J0720.4-3125in the 0.1–1.2keV

band (panels 1and 3from top to bottom)and hardness-ratio

light curve (panels 2and 4)for revolutions 0078and 0711using

EPIC/PN.The 0.1–1.2keV light curves are normalised to 1

at the maximum.Phase 0is de?ned when the full-band light

curve reaches its maximum.The solid line is the best sinusoidal

?t to the full-band light curve of revolution 0078.The same

sinusoidal ?t is overplotted on top of the full-band light curve

of the other revolution for comparison.For both observations

the thin ?lter was used.

line are allowed to vary independently.Although this model ?ts

the data well,in most cases we ?nd that the width of the line

is larger than its central energy,or the central energy of the

line lies outside the spectral range covered by the data.In those

cases,the tail of the broad gaussian just serves to attenuate the

emission of the source at long wavelengths.Furthermore,we

?nd no clear trend in the central energy or the width of the line.

We ?nd that the ratio of the spectra of the last and the ?rst

observation is close to a power law.We therefore ?t the data to

an empirical model that consists of a blackbody multiplied by a

power law E Γ,all affected by interstellar absorption.While the

index of the multiplicative power law is allowed to change be-

tween observations,for these ?ts we constrain the parameters

of the blackbody and the interstellar absorption to be the same

in all observations.While it is dif?cult to assign a physical in-

terpretation to this model,it provides an acceptable description

of the data in the RGS range (10-38?A,see Table 2),it has

fewer parameters than the gaussian absorption model and,in

addition,the index of the power law increases steadily over the

course of the observations. 2.2.Timing analysis Starting from the raw data,we ?rst produce a list of calibrated events.To reduce pile-up,in the next step we select only single events as well as events that are not affected by some of the imperfections (bad columns,hot pixels,etc.)of the CCDs.We extract events within a 39arcsec circle centred on the source.We barycenter these events using the SAS routine BARYCEN version 1.13.4,and we then separate the events according to their energy in 3event lists;the bands that we use are 0.1to 1.2keV ,0.1to 0.4keV ,and 0.4to 0.8keV ,respectively.For each observation we ?nd the best period in the full band using an epoch folding technique;in all cases we ?nd a pe-riod of 8.391s,consistent with the value previously found for this source by Kaplan et al.(2003).We then produce folded light curves in the three bands,and we also compute a folded hardness-ratio light curve from the ratio of the 0.4–0.8keV and the 0.1–0.4keV light curves.In Figure 2we show the 0.1-1.2keV and the hardness-ratio light curves.For each observation we de?ne the phase such that the maximum of the full-band light curve occurs at phase zero;the phase of the hardness ratio light curves is the same as for the full-band light curves.The pulse pro?le in the 0.1–1.2keV band,as well as the hardness-ratio pulse pro?le,change from one observation to the other.The ?rst panel in Figure 2shows a sinusoidal ?t to the pulse pro?le during the ?rst observation;the same sine function is overplotted to the full-band pulse pro?les obtained from the other observations.It is apparent that the pulse pro?le becomes narrower with time.At the same time,the hardness-ratio pulse pro?le also changes.In the ?rst observation there is a clear modulation,and the hardness-ratio pro?le leads the full-band light curve by 0.064±0.017in phase.In the following observations the ampli-tude of the hardness-ratio modulation decreases and the phase difference between the full-band and the hardness-ratio light curves is consistent with zero.Eventually,in the last observa-tion the modulation increases again,but now the hardness-ratio light curve lags the full band-light curve by ?0.126±0.010in phase.3.Conclusions and discussion The XMM-Newton data of RX J0720.4-3125show that the spectrum of the source changes on a time scale of years,the ?rst time ever that the X-ray spectrum of an isolated neutron star,other then soft gamma-ray repeaters or anomalous X-ray pulsars,is seen to change.Whereas the changes are most pro-nounced in the last observation,we think that the actual change is gradual,as witnessed by a gradual increase in the tempera-tures derived from the blackbody ?ts;or by a gradual increase in the index of the powerlaw in the ?ts with a blackbody mul-tiplied with a power law (Table 2and Figure 1).The spectral changes are accompanied by an energy-dependent change in the pulse shape;in particular the pulse phase where the spec-trum is hardest has moved with respect to the phase of maxi-mum ?ux (Figure 2).The phase (i.e.angle)dependent spectrum of single neu-tron stars is currently not explained.The broad absorption

4Cor P.de Vries et al.:The X-ray emission of RX J0720.4-3125 Table2.Spectral?ts a to the observations of RX J0720.4-3125

Orbit kT(eV)L b bbΓc Flux d

(10-23?A)(23-38?A)(10-38?A)

Cor P.de Vries et al.:The X-ray emission of RX J0720.4-31255 Str¨u der,L.,Briel,U.,Dennerl,K.,et al.2001,A&A,365,L18

van Kerkwijk,M.H.2004,in Young neutron stars and their

environments,ed.F.Camilo&B.Gaensler,ASP Conference

Series,ASP(San Francisco),in press(astro–ph/0310389)

Verner,D.A.,Ferland,G.J.,Korista,K.T.,&Yakovlev,D.G.

1996,ApJ,465,487

Wilms,J.,Allen,A.,&McCray,R.2000,ApJ,542,914

X射线荧光光谱仪介绍

X-射线荧光光谱仪(XRF) 1、仪器介绍 X-射线荧光光谱仪(XRF),现有日本Rigaku公司生产的ZSX primus波长色散型XRF一台,及配套所必须的电源设备、冷循环水设备和前处理熔样机等。X射线荧光光谱分析技术制样简单、分析快速方便、应用广泛,可用于测定包括岩石、土壤、沉积物等在内的各种地质样品的化学组成。分析元素范围从Be(4)到U(92),最常见的是用于主量元素分析,如SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3T、K2O、MgO、MnO、Na2O、P2O5、TiO2、LOI等元素。 2、仪器功能和技术参数: (1) 功能:定性分析、半定量分析和定量分析; (2) X射线管:4KW超薄端窗型(30μm)、铑靶X射线管; (3) 分光晶体:LiF(200)、Ge(111)、PET、RX25、LiF(220); (4) 进样器:48位自动样品交换器; (5) 测角仪:SC:5-118度(2θ);PC:13-148度(2θ); (6) 分析元素范围:Be4-U92; (7) 线性范围:10-2 - 10-6; (8) 仪器稳定度:≤0.05%; (9) 测量误差:<5%。 3、应用和优势: XRF应用广泛,可用于岩石、矿物、土壤、植物、沉积物、冶金、矿业、钢铁、化工产品等样品中常量和痕量的定量分析。具有快速方便、制样简单、无损测量、分析元素宽、灵敏度高等优点。 X-ray Fluorescence Spectrometer (XRF) 1、I nstrument Introducation: The wavelength dispersion X-ray fluorescence spectrometer (XRF) is ZSX primus, made by Rigaku, Japan, with a set of instruments of electrical power unit, cold circulating water equipment and automatic fusion machine. XRF is widely used for geological element analysis, including rocks, soils, sediments, etc, which is simplicity and convenience of operation. Its analyzable elements range is from Be (4) to U (92). XRF is most common for the analysis of major elements, such as SiO2, Al2O3, CaO, Fe2O3T, K2O, MgO, MnO, Na2O, P2O5, TiO2 and LOI. 2、Instrument Technical Parameters: (1) Fucation: qualitative analysis, semi-quantitative analysis and quantitative analysis; (2) X-ray tube: 4KW ultrathin end-window (30μm) Rh target X-ray tube;

锂离子电池研究现状

锂硫电池的研究现状 近年来,随着不可再生资源的逐渐减少,清洁能源的利用逐渐得到重视,而电池作为储能装置也受到越来越多的考验。锂硫电池与传统的锂离子电池相比,优势主要在于硫的高比容量,单质硫的理论比容量为1600mAh/g ,理论比能量2600Wh/kg。并且硫是一种廉价且无毒的原材料。而与此同时,硫作为锂电池的正极材料也存在着诸多问题[1]: 1、单质硫以及最终放电产物都是绝缘的,如果与正极中掺入的导电物质结合不好,就会导致活性物质不能参与反应而失效; 2、单质硫在反应过程中会生成长链的聚硫化物离子S n2-,这种离子容易溶解在电解液中,并与锂负极反应,产生“穿梭效应”,引起自放电并使库伦效率降低; 3、在每次放电过程结束之后,都会有一些Li2S2/Li2S沉淀在正极上,并且这些不溶物随着循环次数的增加,在正极表面发生团聚,并且正极结构也会发生变化,导致这部分活性物质不能参与电化学反应而失效,并且使电池的内阻增加; 4、硫正极随充放电的进行会产生约22%的体积变化,从而导致电池物理结构破坏而失效。 针对硫作为正极材料的种种弊端,研究者们分别采用了多种方法予以解决,其中将硫与碳材料复合的研究较多。针对几种典型方法,分别举例介绍如下:一、石墨烯-硫复合材料 Wang等人采用石墨烯包覆硫颗粒的方法制作复合材料电极[2]。如图1所示,他们首先采用化学方法制备了硫单质,并利用一种特殊的表面活性剂Triton X-100在硫颗粒的表面修饰了一些PEG高分子,然后再用导电炭黑和石墨烯的分散液对硫颗粒进行包覆。这种方法的优点在于:首先,石墨烯和导电炭黑具有优异的导电性能,可以克服硫以及硫反应产物绝缘的问题;第二,导电炭黑、石墨烯和PEG高分子对硫颗粒进行了包覆,可以解决硫在电解液中溶出的问题;第三,PEG高分子具有一定的弹性,可以在一定程度上缓解体积变化带来的影响。 二、碳纳米管-硫复合材料 Zheng等人用AAO做模板制备了碳纳米管阵列[3],随后将硫加热使其浸入到碳纳米管中间,然后将AAO模板去掉,得到碳纳米管-硫复合材料,如图2所示。这种方法的优点在于碳纳米管的比表面积大,有利于硫化锂的沉积。并且长径比较大,可以较好地将硫限制在管内,防止其溶解在电解液中。碳纳米管的导电性好管壁又很薄,有利于离子导通和电子传输。同时,因为制备过程中先沉积硫,后去除模板,这样有利于使硫沉积到碳管内,减少硫在管外的残留,从而防止这部分硫的溶解。

X射线荧光光谱分析法

X射线荧光光谱分析法 利用原级X射线光子或其他微观粒子激发待测物质中的原子,使之产生荧光(次级X射线)而进行物质成分分析和化学态研究的方法。在成分分析方面,X射线荧光光谱分析法是现代常规分析中的一种重要方法。 简史20世纪20年代瑞典的G.C.de赫维西和R.格洛克尔曾先后试图应用此法从事定量分析,但由于当时记录和探测仪器水平的限制,无法实现。40年代末,随着核物理探测器的改进,各种计数器相继应用在X射线的探测上,此法的实际应用才成为现实。1948年H.弗里德曼和L.S.伯克斯制成了一台波长色散的X射线荧光分析仪,此法才开始发展起来。此后,随着X射线荧光分析理论和方法的逐渐开拓和完善、仪器的自动化和计算机水平的迅速提高,60年代本法在常规分析上的重要性已充分显示出来。70年代以后,又按激发、色散和探测方法的不同,发展成为X射线光谱法(波长色散)和X 射线能谱法(能量色散)两大分支,两者的应用现已遍及各产业和科研部门。 仪器X射线荧光分析仪(见彩图)主要由激发、色散(波长和能量色散)、探测、记录和测量以及数据处理等部分组成。X射线光谱仪与X射线能谱仪两类分析仪器有其相似之处,但在色散和探测方法上却完全不同。在激发源和测量装置的要求上,两类仪器也有显著的区别。

X射线荧光分析仪按其性能和应用范围,可分为实验室用的X射线荧光光谱仪和能谱仪、小型便携式X射线荧光分析仪及工业上的专用仪器。 X射线荧光光谱仪实验室用的X射线荧光光谱仪的结构见图1 。由X射线管发射出来的原级X射线经过滤光片投射到样品上,样品随即产生荧光X射线,并和原级X射线在样品上的散射线一起,通过光阑、吸收器(可对任何波长的X射线按整数比限制进入初级准直器的X射线量)和初级准直器(索勒狭缝),然后以平行光束投射到分析晶体上。入射的荧光X射线在分析晶体上按布喇格定律衍射,衍射线和晶体的散射线一起,通过次级准直器(索勒狭缝)进入探测器,在探测器中进行光电转换,所产生的电脉冲经过放大器和脉冲幅度分析器后,即可供测量和进行数据处理用。对于不同波长的标识X射线,通过测角器以1:2的速度转动分析晶体和探测器,即可在不同的布喇格角位置上测得不同波长的X射线而作元素的定性分析。

(完整版)全固态锂电池技术的研究进展与展望

全固态锂电池技术的研究进展与展望 周俊飞 (衢州学院化学与材料工程学院浙江衢州324000) 摘要:现有电化学储能锂离子电池系统采用液体电解质,易泄露、易腐蚀、服役寿命短,具有安全隐患。薄膜型 全固态锂电池、大容量聚合物全固态锂电池和大容量无机全固态锂电池是一类以非可燃性固体电解质取代传统锂离 子电池中液态电解质,锂离子通过在正负极间嵌入-脱出并与电子发生电荷交换后实现电能与化学能转换的新型高 安全性锂二次电池。作者综述了各种全固态锂电池的研究和开发现状,包括固态锂电池的构造、工作原理和性能特 征,锂离子固体电解质材料与电极/电解质界面调控,固态整电池技术等方面,提出并详细分析了该技术面临的主要 科学与技术问题,最后指出了全固态锂电池技术未来的发展趋势。 关键词:储能;全固态锂离子电池;固体电解质;界面调控 1 全固态锂电池概述 全固态锂二次电池,简称为全固态锂电池,即电池各单元,包括正负极、电解质全部采用固态材料的锂二次电池,是从20 世纪50 年代开始发展起来的[10-12]。全固态锂电池在构造上比传统锂离子电池要简单,固体电解质除了传导锂离子,也充当了隔膜的角色,如图 2 所示,所以,在全固态锂电池中,电解液、电解质盐、隔膜与黏接剂聚偏氟乙烯等都不需要使用,大大简化了电池的构建步骤。全固态锂电池的工作原理与液态电解质锂离子电池的原理是相通的,充电时正极中的锂离子从活性物质的晶格中脱嵌,通过固体电解质向负极迁移,电子通过外电路向负极迁移,两者在负极处复合成锂原子、合金化或嵌入到负极材料中。放电过程与充电过程恰好相反,此时电子通过外电路驱动电子器件。目前,对于全固态锂二次电池的研究,按电解区分主要包括两大类[13]:一类是以有机聚合物电解质组成的锂离子电池,也称为聚合物全固态锂电池;另一类是以无机固体电解质组成的锂离子电池,又称为无机全固态锂电池,其比较见表1。通过表1 的比较可以清楚地看到,聚合物全固态锂电池的优点是安全性高、能够制备成各种形状、通过卷对卷的方式制备相对容易,但是,该类电池作为大容量化学电源进入储能领域仍有一段距离,主要存在的问题包括电解质和电极的界面不稳定、高分子固体电解质容易结晶、适用温度范围窄以及力学性能有提升空间;以上问题将导致大容量电池在使用过程中因为局部温度升高、界面处化学反应面使聚合物电解质开貌发生变化,进而增大界面电阻甚至导致断路。同时,具有隔膜作用的电解质层的力学性能的下降将引起电池内部发生短路,从面使电池失效[14-15]。无机固体电解质材料具有机械强度高,不含易燃、易挥发成分,不存在漏夜,抗温度性能好等特点;同时,无机材料处理容易实现大规模制备以满足大尺寸电池的需要,还可以制备成薄膜,易于将锂电池小型化,而且由无机材料组装的薄膜无机固体电解质锂电池具有超长的储存寿命和循环性能,是各类微型电子产品电源的最佳选择[10]。采用有机电解液的传统锂离子电池,因过度充电、内部短路等异常时电解液发热,有自燃甚至爆炸的危险(图3)。从图 3 可以清楚地看到,当电池因为受热或短路情况下导致温度升高后,传统的锰酸锂或钴酸锂液体电解质锂离子电池存在膨胀起火的危险,而基于纯无机材料的全固态锂电池未发生此类事故。这体现了无机全固态锂电池在安全性方面的独特优势。以固体电解质替代有机液体电解液的全固态锂电池,在解决传统锂离子电池能量密度偏低和使用寿命偏短这两个关键问题的同时,有望彻底解决电池的安全性问题,符合未来大容量新型化学储能技术发展的方向。正是被全固态锂电池作为电源所表现出来的优点所吸引,近年来国际上对全固态锂电池的开发和研究逐渐开始活跃[10-12] 2 全固态锂电池储能应用研究进展 在社会发展需求和潜在市场需求的推动下,基于新概念、新材料和新技术的化学储能新体系不断涌现,化学储能技术正向安全可靠、长寿命、大规模、低成本、无污染的方向发展。目前已开发的化学储能装置,包括各种二次电池(如镍氢电池、锂离子电池等)、超级电容器、可再生燃料电池(RFC:电解水制氢-储氢-燃料电池发电)、钠硫电池、液流储能电池等。综合各种因素,考虑用于大规模化学储能的主要是锂二次电池、钠硫电池及液流电池,而其中大容量储能用锂二次电池更具推广前景。。 全固态锂电池、锂硫电池、锂空气电池或锂金属电池等后锂离子充电电池的先导性研究在世界各地积极地进行着,计划在2020 年前后开始商业推广。在众多后锂离子充电电池中,包括日本丰田汽车、韩国三星电子和德国KOLIBRI 电池公司对全固态锂电池都表现出特别的兴趣。图 4 为未来二十年大容量锂电池的发展路径,从图 4 可以看出,全固态电

全固态3D薄膜锂离子电池的研究进展

全固态3D薄膜锂离子电池的研究进展 作者:邓亚锋钱怡崔艳华刘效疆来源:本站浏览数:289 发布时间:2013-8-8 16:28:16 0 引言 全固态薄膜锂离子电池主要由正/负极薄膜、电解质和集流器薄膜组成.整个电池厚约10 μm,可设计成任意形状和大小集成在IC电路中,是便携式电子设备、微电子机械系统(MEMS)以及微型国防技术装备(如微型智能武器)的理想能源。全固态平面薄膜电池(图1)受限于几何结构,能量和功率密度难以满足快速发展的MEMS、微型医疗器械、无线通信、传感器等领域对微电源的要求。全固态三维薄膜锂离子电池(简称3D锂电池)通过独特的构架设计(图2),增大单位立足面积内电极活性物质负载量,并缩短锂离子扩散半径,提高了电池的容量和充放电速率。是解决未来微电子器件能量需求的一种有效方式,引起了人们的极大关注。 1 不同构架的全固态3D薄膜锂电池 1.1 叉指碳柱3D电池 叉指碳柱3D电池由加利福尼亚大学Wang小组于2004年首次提出(图3),在Si/SiO2衬底上涂覆感光胶,光刻得到图形,再经过高温热解及后处理,即制得正/负极叉指状碳柱3D电池。叉指碳柱既可以直接作为电极,又可以作为集流器,在其表面沉积各种电化学活性物质。2008年,Min等研究了在叉指碳柱上电镀十二烷基苯磺酸盐掺杂聚吡咯(PPYDBS)导电聚合物薄膜的方法。结果表明,覆盖约10 μm厚PPYDBS的叉指阴极(C-PPYDBS),电极电位从碳电极的3.2 V提高到了3.7 V(相对于Li/Li+),但自放电较为严重,电池的放电容量远小于充电电容。 为改善叉指碳柱电极性能,Teixidor等制备出包覆中间相碳微球的叉指碳柱(C-MCMB),有效提高了电极不可逆容量,但可逆容量仍较低。Chen等在叉指碳柱上包覆碳纳米管(CNT/C-MEMS)使单位立足面积电容达到8.3 F/cm2,充放电循环性能得到显著提高。 叉指碳柱电极成本低、热力学和化学稳定性好、易制成各种形貌、能包覆不同的活性材料(图4),光刻-热解工艺较为成熟,适合工业化生产。但是,叉指结构放电不均匀、漏电流较大、碳柱在锂离子嵌入和脱出过程中易变形破损,这些问题需进一步研究解决。 1.2 微通道衬底3D电池 1998年,以色列特拉维夫大学的Peled小组首次报道了微通道衬底3D 电池(3D-MCP);在Si片或玻璃上蚀刻出均匀分布、直径为15~50 μm的微通

全固态薄膜锂离子二次电池的研究进展

论 著8 全固态薄膜锂离子二次电池的研究进展 耿利群任岳*朱仁江陈涛 (重庆师范大学物理与电子工程学院,重庆 400047) 摘 要:本文综述了全固态薄膜锂离子二次电池的研究进展,主要阐述了薄膜锂电池的结构设计以及正极、负极和固体电解质材料研究现状,并对其今后的发展趋势及研发热点进行了展望。 关键词:全固态薄膜锂离子二次电池;固体电解质;电池结构 DOI:10.3969/j.issn.1671-6396.2013.01.004 1 引言 随着电子信息工业和微型加工技术快速发展,对其所需的微型能源则提出了特殊微型化的要求。其中全固态薄膜锂离子二次电池因其高的能量密度、强的安全性、长的循环寿命、宽的工作电压和重量轻等优点,成为微电池系统需求的最佳选择[1]。本文主要介绍了全固态薄膜锂离子二次电池的关键性薄膜材料及电池结构的研究现状,并对其的开发应用及研究前景作了分析。 2 全固态薄膜锂离子二次电池结构的研究 薄膜电池结构的设计,对整个电池性能将产生直接的影响;同样对提高电池的能量密度、循环寿命和锂离子的传输速率也起到至关重要的作用。所以优化薄膜电池结构的设计,则是对构造高性能薄膜锂离子电池做到了强有力的支撑。 1993年美国橡树岭国家实验室(ORNL)Bates等[2]研制出了一种经典的薄膜锂离子电池叠层结构(见图1)。在衬底上先沉积两层阴阳极电流收集极薄膜,而后依次沉积阴极、固体电解质和阳极薄膜,最后在薄膜电池外表面上涂一层保护层,以此来防止阳极上金属锂和空气中的一些物质发生化学反应。 图1 薄膜锂离子电池结构剖面示意图 Baba等[3]研发出另一种典型的薄膜锂离子电池结构(见图2)。其较图1薄膜锂电池结构设计更为简单,制作更为容易。在不锈钢衬底上依次沉积各层薄膜电池材料,而在图示中有两个引线端子则是为了便于薄膜电池的连接使用。这种结构设计很好地提高了整个电池的有效面积,进而也极大地改善了薄膜电池的性能。 Nakazawa等[4]利用直流溅射和射频溅射的方法,研制出一种“直立型”全固态薄膜锂离子电池结构(见图3)。该研究小组利用该薄膜电池结构设计,成功制备出有效面积更大的全固态薄膜锂离子电池,这样也使得薄膜电池的能量密度和循环寿命等电化学性能得到大幅度提升。 图2 全固态薄膜锂离子电池结构剖面示意图 图3 “直立型”全固态薄膜锂离子电池剖面示意图 Hart等[5]设计了柱状电极交替排列的微型锂电池结构(见图4)。并对几种不同的正极、负极排列方式进行了相关的研究计算,得出了此薄膜电池的结构能够大大提升薄膜电池本身的能量密度。然而Eftekhari[6]则研制出了一种3-D微型锂电池结构的LiMn2O4电极,与以往微型锂电池结构的LiMn2O4电极在电池容量方面得到了提升。 图4 3-D微电池柱状结构示意图 [正极(灰色) 、负极(白色)交替排列分布]

薄膜锂电池

能源材料课程业 ——薄膜锂电池的研究进展 院系:材料科学与工程学院 专业:金属材料与成型加工 班级:2012级金属材成1班 学号:20120800828 姓名:吴贵军

薄膜锂电池的研究进展 摘要:微电子机械系统(MEMS)和超大规模集成电路(VLSI)技术的发展对能源的微型化、集成化提出了越来越高的要求.全固态薄膜锂电池因其良好的集成兼容性和电化学性能成为MEMS和VLSI能源微型化、集成化的最佳选择.简单介绍了薄膜锂电池的构造,举例说明了薄膜锂电池的工作原理.从阴极膜、固体电解质膜、阳极膜三个方面概述了近年来薄膜锂电池关键材料的研究进展.阴极膜方面LiCoO2依旧是研究的热点,此外对LiNiO2、LiMn2O4、LiNixCo1-xO2、V2O5也有较多的研究;固体电解质膜方面以对LiPON膜的研究为主;阳极膜方面以对锂金属替代物的研究为主,比如锡的氮化物、氧化物以及非晶硅膜,研究多集中在循环效能的提高.在薄膜锂电池结构方面,三维结构将是今后研究的一个重要方向.。 关键词:薄膜锂电池;微系统;薄膜:微电子机械系统随着电子集成技术的飞速发展,SO C (System on chi p) 成为 现实,电子产品在不断地小型化、微型化。以整合集成电路及机械系统,如各种传感器于同一块晶片上的技术,即微机电技术,受到了普遍重视。微小型飞行器、微小型机器人和微小型航天器等都在源源不断地出现和进一步地改进。这些微型系统的功能强大,必然对其能源系统提出了微型化的

要求。当电池系统被微型化,电池底面积小于10 m m2、功率在微瓦级以下时,被称为微电池。微电池的制备通常是将传统的电池微型化、薄膜化。目前,用于微电池的体系有:锌镍电池、锂电池、太阳能电池、燃料电池、温差电池和核电池。锂电池是目前具有较高比能量的实用电池体系,因此人们对薄膜化的锂电池投入了大量的研究。 优点: (1)成本低,根据Photon 的预测,预计到2012 年下降到2.08 美元/w;预计薄膜电池的平均价格能够从2.65 美元/w 降至1.11 美元/w,与晶体硅相比优势明显;而相关薄膜电池制造商的预测更加乐观,EPV 估计到2011 年,薄膜组件的成本将大大低于1 美元/w;Oerlikon 更估计2011 年GW 级别的电站其组件成本将降低于0.7 美元/w,这主要是由转化率提高和规模化带来的。 (2)弱光性好 (3)适合与建筑结合的光伏发电组件(BIPV),不锈钢和聚合物衬底的柔性薄膜太阳能电池适用于建筑屋顶等,根据需要制作成不同的透光率,代替玻璃幕墙。 缺点: (1)效率低,单晶硅太阳能电池,单体效率为14%-17%(AMO),而柔性基体非晶硅太阳电池组件(约1000平方厘米)的效率为 10-12%,还存在一定差距。

X射线荧光光谱分析基本原理及仪器工作原理解析

X射线荧光光谱分析基本原理 当能量高于原子内层电子电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的激发态,然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。当较外层的电子跃迁到空穴时,所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子,此称为俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应,所逐出的次级光电子成为俄歇电子.它的能量是具有独一特征的,与入射辐射的能量无关.当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收,而是以辐射形式放出,便产生X射线荧光,其能量等于两能级之间的能量差,因此,X射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系。如图所示: K层电子被逐出后,其空穴可以被外层中任一电子所填充,从而可产生一系列的谱线,称为K系谱线:由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Kα射线,由M层跃迁到K层辐射的X射线叫Kβ射线……。同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射(见图10.2)。如果入射的X射线使某元素的K层电子激发成光电子后L层电子跃迁到K层,此时就有能量ΔE释放出来,且ΔE=E K-E L,这个能量是以X射线形式释放,产生的就是Kα射线,同样还可以产生Kβ射线, L系射线等。莫斯莱(H.G.Moseley) 发现,荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关,其数学关系如下: λ=K(Z-s)-2 这就是莫斯莱定律,式中K和S是常数,因此,只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析。

用X射线照射试样时,试样可以被激发出各种波长的荧光X射线,需要把混合的X射线按波长(或能量)分开,分别测量不同波长(或能量)的X射线的强度,以进行定性和定量分析,为此使用的仪器叫X 射线荧光光谱仪。由于X光具有一定波长,同时又有一定能量,因此,X射线荧光光谱仪有两种基本类型:波长色散型和能量色散型。而我们天瑞仪器公司生产的X射线荧光光谱仪就属于能量色散型的。下面是仪器的工作原理图: 能量色散型X射线荧光光谱仪工作原理 仪器工作原理 通过高压工作产生电子流打入到X光管中靶材产生初级X射线,初级X射线经过过滤和聚集射入到被测样品产生次级X射线,也就是我们通常所说的X荧光,X荧光被探测器探测到后经放大,数模转换输入到计算机,计算机计算出我们需要的结果。

X射线荧光光谱分析基本原理

X射线荧光光谱分析 X射线是一种电磁辐射,其波长介于紫外线和γ射线之间。它的波长没有一个严格的界限,一般来说是指波长为0.001-50nm的电磁辐射。对分析化学家来说,最感兴趣的波段是0.01-24nm,0.01nm左右是超铀元素的K系谱线,24nm则是最轻元素Li的K系谱线。1923年赫维西(Hevesy, G. Von)提出了应用X射线荧光光谱进行定量分析,但由于受到当时探测技术水平的限制,该法并未得到实际应用,直到20世纪40年代后期,随着X射线管、分光技术和半导体探测器技术的改进,X荧光分析才开始进入蓬勃发展的时期,成为一种极为重要的分析手段。 1.1 X射线荧光光谱分析的基本原理 当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的激发态,激发态原子寿命约为10-12-10-14s,然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。这个过程称为驰豫过程。驰豫过程既可以是非辐射跃迁,也可以是辐射跃迁。当较外层的电子跃迁到空穴时,所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子,此称为俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应,所逐出的次级光电子称为俄歇电子。它的能量是特征的,与入射辐射的能量无关。当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收,而是以辐射形式放出,便产生X射线荧光,其能量等于两能级之间的能量差。因此,X射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系。图1-1给出了X射线荧光和俄歇电子产生过程示意图。

K层电子被逐出后,其空穴可以被外层中任一电子所填充,从而可产生一系列的谱线,称为K系谱线:由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Kα射线,由M层跃迁到K层辐射的X射线叫Kβ射线……。同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射(见图1-2)。

X射线荧光光谱仪原理及主要用途

X荧光光谱仪主要使用领域 X荧光光谱仪原理 仪器是较新型X射线荧光光谱仪,具有重现性好,测量速度快,灵敏度高的特点。能分析F(9)~U(92)之间所有元素。样品可以是固体、粉末、熔融片,液体等,分析对象适用于炼钢、有色金属、水泥、陶瓷、石油、玻璃等行业样品。无标半定量方法可以对各种形状样品定性分析,并能给出半定量结果,结果准确度对某些样品可以接近定量水平,分析时间短。薄膜分析软件FP-MULT1能作镀层分析,薄膜分析。测量样品的最大尺寸要求为直径51mm,高40mm. 仪器类别: 0303040903 /仪器仪表 /成份分析仪器 /荧光光度计 指标信息: 1.发射源是Rh靶X光管,最大电流125mA,电压60kV,最大功率3kW2.仪器在真空条件下工作,真空度<13pascals 3.5块分析晶体,可以分析元素周期表F~U之间所有元素,含量范围是ppm~100%4.分析软件是Philips公司(现为PANalytical)最新版软件,既可作半定量,也可定量分析。精密度:在计算率N=1483870时,RSD=0.08% 稳定性计算率Nmax=6134524,Nmin=6115920,N平均=6125704,相对误差为0.03% 附件信息:循环水致冷单元,计算机 P10气体瓶空气压缩机 分析对象主要有各种磁性材料(NdFeB、SmCo合金、FeTbDy)、钛镍记忆合金、混合稀土分量、贵金属饰品和合金等,以及各种形态样品的无标半定量分析,对于均匀的颗粒度较小的粉末或合金,结果接近于定量分析的准确度。X荧光分析快速,某些样品当天就可以得到分析结果。适合课题研究和生产监控。 X射线荧光光谱仪分为波长色散、能量色散、非色散X荧光、全反射X荧光。 波长色散X射线荧光光谱采用晶体或人工拟晶体根据Bragg定律将不同能量的谱线分开,然后进行测量。波长色散X射线荧光光谱一般采用X射线管作激发源,可分为顺序式(或称单道式或扫描式)、同时式(或称多道式)谱仪、和顺序式与同时式相结合的谱仪三种类型。顺序式通过扫描方法逐个测量元素,因此测量速度通常比同时式慢,适用于科研及多用途的工作。同时式则适用于相对固定组成,对测量速度要求高和批量试样分析,顺序式与同时式相结合的谱仪结合了两者的优点。

X射线荧光光谱仪定量分析方法

X射线荧光光谱仪定量分析方法 利用X射线荧光光谱仪分析物质组分时,除了正确使用和操作X射线荧光光谱仪外,还需要研究制定合理、准确的定量分析方法。定量分析是要利用一定的实验或数学方法,准确获得未知样品中各元素的定量浓度数据。 定量分析的前提是要保证样品的代表性和均匀性。过度强调分析准确度,而忽视样品采集方法和采样理论的研究应用,是不科学、不合理的。只有采集具有代表性的特征样品,才具有科学价值和实际意义。目前关于采样理论的研究还有待于深入探讨。此处我们主要关注如何确保定量分析方法的准确。 要进行定量分析,需要完成三个步骤。首先要根据待测样品和元素及分析准确度要求,采用一定的制样方法,保证样品均匀和合适的粒度;并通过实验,选择合适的测量条件,对样品中的元素进行有效激发和实验测量;再运用一定的方法,获得净谱峰强度,并在此基础上,借助一定的数学方法,定量计算分析物浓度。这里主要讨论获取净强度的途径和定量分析方法。 一、获取谱峰净强度 要获得待测元素的浓度,首先要准确测量出待测元素的谱峰净强度。谱峰净强度等于谱峰强度减去背景。 尽管真实背景是指分析物为零时,在对应于分析元素能量或波长处测得的计数,但这样做并不实际,因为背景依赖于基体组分。因此,使用一种不含分析物的所谓“空白”样测量背景并用于背景校正是危险的、不正确的。 当峰背比大于10时,背景影响较小。这时,最佳计数方式是谱峰计数时间要长于背景计数时间。当峰背比小于10时,背景影响较大,需要准确扣除。 扣除背景方法主要有单点法和两点法,如图1—1所示。其净强度采用以下两式计算: I P I P I P I b θp θb θL θP θH θP (a)单点扣背景(b)两点扣背景(c)扣重叠干扰 图1—1 单点法和两点法扣除背景 单点法: I net = I P -I b 两点法: I net = I p -(I H +I L )/2 当谱峰两边的背景比较平滑时,可采用单点扣背景,多在分析线波长的长波一侧,例如高出1°(2θ),选择高度角也是因为在某些情况下要考虑卫星线,

X射线荧光光谱仪结构和原理

X射线荧光光谱仪结构和原理 第一章 X荧光光谱仪可分为同步辐射X射线荧光光谱、质子X射线荧光光谱、全反射X射线荧光光谱、波长色散X射线荧光光谱和能量色散X射线荧光光谱等。 波长色散X射线荧光光谱可分为顺序(扫描型)、多元素同时分析型(多道)谱仪和固定道与顺序型相结合的谱仪三大类。顺序型适用于科研及多用途的工作,多道谱仪则适用于相对固定组成和批量试样分析,固定道与顺序式相结合则结合了两者的优点。 X射线荧光光谱在结构上基本由激发样品的光源、色散、探测、谱仪控制和数据处理等几部分组成。 §1.1 激发源 激发样品的光源主要包括具有各种功率的X射线管、放射性核素源、质子和同步辐射光源。波长色散X射线荧光光谱仪所用的激发源是不同功率的X射线管,功率可达4~4.5kW,类型有侧窗、端窗、透射靶和复合靶。能量色散X射线荧光光谱仪用的激发源有小功率的X射线管,功率从4~1600W,靶型有侧窗和端窗。靶材主要有Rh、Cr、W、Au、Mo、Cu、Ag等,并广泛使用二次靶。现场和便携式谱仪则主要用放射性核素源。 激发元素产生特征X射线的机理是必须使原子内层电子轨道产生电子空位。可使内层轨道电子形式空穴的激发方式主要有以下几种:带电粒子激发、电磁辐射激发、内转换现象和核衰变等。商用的X射线荧光光谱仪中,目前最常用的激发源是电磁辐射激发。电磁辐射激发源主要用X射线管产生的原级X射线谱、诱发性核素衰变时产生的γ射线、电子俘获和内转换所产生X射线和同步辐射光源。 §1.1.1 X射线管 1、X射线管的基本结构 目前在波长色散谱仪中,高功率X射线管一般用端窗靶,功率3~4KW,其结构示意图如下:

X射线荧光光谱分析法解析

Tianjin King-ber Scientific and Technical Co., Ltd, China X射线荧光光谱分析法 利用原级 X射线光子或其他微观粒子激发待测物质中的原子,使之产生荧光(次级X射线)而进行物质成分分析和化学态研究的方法。在成分分析方面,X射线荧光光谱分析法是现代常规分析中的一种重要方法。 简史20世纪20年代瑞典的G.C.de赫维西和R.格洛克尔曾先后试图应用此法从事定量分析,但由于当时记录和探测仪器水平的限制,无法实现。40年代末,随着核物理探测器的改进,各种计数器相继应用在X射线的探测上,此法的实际应用才成为现实。1948年H.弗里德曼和 L.S.伯克斯制成了一台波长色散的X射线荧光分析仪,此法才开始发展起来。此后,随着X射线荧光分析理论和方法的逐渐开拓和完善、仪器的自动化和计算机水平的迅速提高,60年代本法在常规分析上的重要性已充分显示出来。70年代以后,又按激发、色散和探测方法的不同,发展成为X射线光谱法(波长色散)和X射线能谱法(能量色散)两大分支,两者的应用现已遍及各产业和科研部门。 仪器X射线荧光分析仪(见彩图)主要由激发、色散(波长和能量色散)、探测、记录和测量以及数据处理等部分组成。X射线光谱仪与X射线能谱仪两类分析仪器有其相似之处,但在色散和探测方法上却完全不同。在激发源和测量装置的要求上,两类仪器也有显著的区别。 X射线荧光分析仪按其性能和应用范围,可分为实验室用的X射线荧光光谱仪和能谱仪、小型便携式X射线荧光分析仪及工业上的专用仪器。 X射线荧光光谱仪实验室用的X射线荧光光谱仪的结构见图1 。由X射线管发射出来的原级X射线经过滤光片投射到样品上,样品随即产生荧光X射线,并和原级X射线在样品上的散射线一起,通过光阑、吸收器(可对任何波长的X射线按整数比限制进入初级准直器的 X射线量)和初级准直器(索勒狭缝),然后以平行光束投射到分析晶体上。入射的荧光 X射线在分析晶体上按布喇格定律衍射,衍射线和晶体的散射线一起,通过次级准直器(索勒狭缝)进入探测器,在探测器中进行光电转换,所产生的电脉冲经过放大器和脉冲幅度分析器后,即可供测量和进行数据处理用。对于不同波长的标识X射线,通过测角器以1:2的速度转动分析晶体和探测器,即可在不同的布喇格角位置上测得不同波长的X射线而作元素的定性分析。 在定量分析中,经过定标器的信号脉冲(分析线强度),可以直接输入电子计算机,进行联机处理而读取分析元素的含量,也可从定标器上读取分析线的强度,然后进行脱机处理。在定性分析中,经过脉冲幅度分析器的信号,可以直接输入计数率计,通过记录器笔录下来,进行定性或半定量分析。在作近似定量分析时,也可以通过数据处理机进行。 X 射线荧光能谱仪这种仪器只须采用小型激发源(如放射性同位素和小型 X射线管等)、半导体探测器〔如硅(锂)探测器〕、放大器和多道脉冲幅度分析器,就可以对能量范围很宽的

X射线荧光光谱仪的结构和性能.

第一章 X 射线荧光光谱仪的结构和性能 X 荧光光谱仪可分为同步辐射 X 射线荧光光谱、质子 X 射线荧光光谱、全反射 X 射线荧光光谱、波长色散 X 射线荧光光谱和能量色散 X 射线荧光光谱等。 波长色散 X 射线荧光光谱可分为顺序(扫描型、多元素同时分析型(多道谱仪和固定道与顺序型相结合的谱仪三大类。顺序型适用于科研及多用途的工作, 多道谱仪则适用于相对固定组成和批量试样分析,固定道与顺序式相结合则结合了两者的优点。 X 射线荧光光谱在结构上基本由激发样品的光源、色散、探测、谱仪控制和数据处理等几部分组成。 §1.1 激发源 激发样品的光源主要包括具有各种功率的 X 射线管、放射性核素源、质子和同步辐射光源。波长色散 X 射线荧光光谱仪所用的激发源是不同功率的 X 射线管, 功率可达 4~4.5kW, 类型有侧窗、端窗、透射靶和复合靶。能量色散 X 射线荧光光谱仪用的激发源有小功率的 X 射线管,功率从 4~1600W,靶型有侧窗和端窗。靶材主要有 Rh 、 Cr 、 W 、 Au 、 Mo 、 Cu 、 Ag 等,并广泛使用二次靶。现场和便携式谱仪则主要用放射性核素源。 激发元素产生特征 X 射线的机理是必须使原子内层电子轨道产生电子空位。可使内层轨道电子形式空穴的激发方式主要有以下几种:带电粒子激发、电磁辐射激发、内转换现象和核衰变等。商用的 X 射线荧光光谱仪中,目前最常用的激发源是电磁辐射激发。电磁辐射激发源主要用 X 射线管产生的原级 X 射线谱、诱发性核素衰变时产生的γ射线、电子俘获和内转换所产生 X 射线和同步辐射光源。 §1.1.1 X射线管 1、 X 射线管的基本结构

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