总体介绍
结构动力学线站是一条插入件线站,主要聚焦于增材制造、动态加载等不可逆过程的超快时间分辨原位、实时动态表征。在同步辐射相衬成像(PCI)、衍射和散射实验方法的基础上,结合超快时间分辨技术,研究先进材料从制造到服役全周期过程中的动态变形、微观缺陷和组织演变规律。线站采用两台短周期CPMU,在高能量区间保证超高的单发强度,实现最高420ps时间分辨和最高50nm的时空分辨的多尺度表征手段。
学科领域:
固体物理、工程材料、行星科学、材料力学
科学应用:
l 高能量密度物理:高功率激光驱动材料极端条件相变研究及高压状态方程;
l 先进材料的动态加载:气炮、霍普金斯杆、原位拉伸疲劳等装置所提供的全应变率加载条件下的材料变形、疲劳和失效行为;
l 增材制造过程的原位实时表征:激光和电子束增材制造过程中的微观组织及缺陷的产生和演变规律等等。
实验方法:
时间分辨X射线衍射
时间分辨X射线相位衬度成像
时间分辨X射线散射
时间分辨X射线纳米成像
光学模式:
白光模式:光斑大小1mm-14mm;单脉冲强度>109 phs/pulse; 光通量>1016phs/s
微米模式:光斑大小5μm-500μm;光通量>1015phs/s;光子能量20keV-70keV;能量分辨率:0.5%-2.8%
纳米模式:光斑大小<50nm;光通量>1014phs/s;光子能量21.8keV;能量分辨率:1.2%
原位装置:
动态加载装置:高功率激光(100J)、一级气炮、二级气炮(up to 18-meters long)、霍普金森杆(拉、压杆)
激光增材制造装置:激光送粉、激光铺粉、电子束增材制造
探测器:
间接成像探测器:超高速相机(KIRANA,Specilised Imaging;Fastcam SA-Z,Photron)
直接散射探测器:高能像素阵列探测器(Keck-PAD-CdTe, Sydor;Eiger-CdTe, Dectrics)