【硬X射线相干散射线站】  

　　硬X射线相干散射线站做为HEPS上专门的相干线站，将会充分的利用HEPS的高亮度和高相干性，主要包含有两大类相干实验方法，相干X射线衍射成像（CDI）和X射线光子相关谱（XPCS）。

　　对于CDI，具体包括扫描相干衍射成像（Ptychography）、布拉格CDI（BCDI）以及SAXS CDI三种实验技术，主要用于样品的纳米分辨率3D结构成像和应变成像，同时还可以跟X射线荧光和吸收谱学结合实现元素成像和价态成像；例如可以用于细胞的高分辨率3D成像，提供细胞内各种细胞器的空间排列关系和细胞器的精细结构；可以用于金属玻璃剪切带3D结构的测定，从而提供其塑性变形和屈服的物理机制；可以用于各种纳米晶体应变的测量，比如在催化剂中有助于建立起催化活性和应变的关系，在电池材料中原位测量锂离子电池正极材料中晶粒的缺陷分布及运动情况，在多晶材料中测量其单个晶粒的边界和缺陷等；也可以用于集成电路等各种微纳电子器件结构的测定，对集成电路进行高分辨率3D成像有助于其功能的理解、设计和加工过程的直接反馈、质量控制以及进行逆向工程等。

　　对于XPCS，包括小角和广角两种模式，他们能够得到系统的基本动力学函数，例如中间散射函数和动力学结构因子等，主要用于凝聚态物质的平衡态动力学、非平衡态动力学以及动力学异质性的测量；例如XPCS可以用于各种玻璃系统和胶体系统弛豫动力学的研究，在玻璃转变的过程中，XPCS能够完整的测量玻璃转变中的α弛豫和β弛豫，有助于完善提高对玻璃转变和玻璃本质的认识；能够用于强关联电子体系中各种序参数波动的测量，包括电荷序、自旋序、磁畴等；也能够用于表面界面动力学的测量，比如纳米粒子乳液界面上的扩散行为、自组装行为以及动力学转变等。

　　线站设计指标如下：

　　能量范围：7-25keV

　　能量分辨率：10^-4 

　　相干通量：大于10¹²ph/s，相干性可调（相干分量0.5-0.95）

　　对于Ptychography，光斑尺寸100nm-5μm，分辨率1-50nm，视场1-100μm；

　　对于SAXS CDI光斑尺寸2-20μm，分辨率1-10nm，视场1-10μm；

　　对于BCDI光斑尺寸100-500nm，分辨率1-10nm，视场50-500nn；

　　对于SAXS XPCS，光斑尺寸10-20μm，空间尺度1-200nm，时间尺度1000s-1μs；

　　对于WAXS XPCS，光斑尺寸100nm-2μm，空间尺度0.1-1nm，时间尺度1000s-1μs。

 

　　        

负责人：周亮（010-88235977，  zhouliang@ihep.ac.cn） 

光学布局俯视图

实验站示意图