X射线衍射异常精细结构（DAFS）方法研究

The X-ray diffraction anomalous fine structure (DAFS) technique is a measurement to probe local atomic structures, which was developed recently on the synchrotron radiation facility. DAFS can effectively measure the local atomic structures around crystalline different sites in a material. Up to date, there is no DAFS study on local atomic structures in China, because the limited energy range and synchrotron radiation intensity. With the upgrade of Beijing Electron Positron Collider to BEPC-II, the synchrotron radiation intensity and energy range of Beijing synchrotron radiation facility (BSRF) have been increased greatly, which provides a prerequisite for the development of DAFS technique. Using Mythen linear detector has a great advantage over using a diffractometer in DAFS application since the linear detector can greatly reduce the sampling time of DAFS spectra and increase the spectral quality. The study of DAFS technique on the BSRF can not only fill in the gaps between domestic and overseas DAFS technique, but also provide the users a new method to detect material structures. The most significance of this project is that it will open a new research area in China, and also provide the necessary assistance in the preparation and structure characterization of materials.

X射线衍射异常精细结构（Diffraction Anomalous Fine Structure, 简称DAFS）技术是近年来在同步辐射装置上开展的一种原子局域结构探测手段，可有效地探测晶体材料中不同晶格位置的局域原子结构。在国内，应用DAFS技术研究原子的局域结构并不多见，其主要原因是受到同步辐射光源的强度及能谱范围的影响，这制约了DAFS技术在国内的发展。随着BEPC-Ⅱ改造的完成，北京同步辐射光源强度及能谱范围都得到较大的提升，这为DAFS技术的开展提供了先决条件。利用Mythen线探测器开展DAFS研究同衍射仪相比具有极大的优越性，可极大的缩短采谱时间，提高图谱质量。在北京同步辐射装置开展DAFS研究课题，既能填补国内在这一方面的空白，又能为广大用户提供一个新的物质结构探测手段，更为重要的是它将为国内开拓一个新的研究领域，促进材料学科的发展.

X射线衍射异常精细结构（DAFS）技术是探测晶体材料中不同晶格占位原子的局域配位结构的有效手段。通过选择特定的衍射峰位置，并保证该衍射峰对应的衍射矢量不变，在选定的吸收原子吸收边附近对X射线能量进行扫描，可获得衍射峰强度随能量变化的关系曲线，这就是原始的DAFS谱线。北京同步辐射装置（BSRF）4B9A束线X射线衍射实验站具备DAFS测量的基本实验条件。我们依托北京同步辐射装置（BSRF）4B9A束线X射线衍射站分别采用衍射仪方法和Mythen探测器方法开展DAFS实验技术的研究和探索工作。我们已经在该实验站搭建了一套可用来进行DAFS数据测量的实验装置，编写了一套基于LabView语言的DAFS数据采集程序模块，完成了DAFS数据处理程序的编写，完成了DAFS数据分析程序的编写。用衍射仪法和Mythen探测器法分别对Fe3O4粉末试样和金属铜的粉末试样进行DAFS测量，得到DAFS的原始数据。对仪器响应关系曲线，荧光背底噪声，吸收谱等进行测量，得到了DAFS实验修正数据。编写了完备的衍射仪法和Mythen探测器法的DAFS数据处理程序。建立了基于衍射强度的DAFS理论模型，将DAFS理论模型和Kramers-Kronig变换关系相结合，通过拟合、计算、迭代的方法对DAFS实验数据进行分析处理，实现了异常散射振幅的实部和虚部的分离，提取出等同于吸收谱信号的异常散射振幅的虚部。DAFS实验技术已经开放给用户使用。