智能X射線衍射儀SmartLab系列，是當今世界zei高性能的多功能的X射線衍射儀，它采用了理學獨創(chuàng)的CBO交叉光學系統(tǒng)、自動識別所有光學組件、樣品臺、智能的測量分析軟件SmartLab Guidance，一臺儀器可以智能進行普通粉末樣品、液體樣品、納米材料、藥品、半導體、薄膜樣品測試。The SmartLab 高分辨衍射系統(tǒng)是zei先進的全自動模塊化XRD系統(tǒng)的代表。該系統(tǒng)配備了高分辨θ/θ閉環(huán)測角儀驅(qū)動系統(tǒng)，選配的in-plane 掃描臂、9kW轉(zhuǎn)靶發(fā)生器，全自動光學系統(tǒng)實現(xiàn)先進的測量。

　　?主要特點

　　智能X射線衍射儀SmartLab系列，可以廣泛應用于各種材料結(jié)構(gòu)分析的各個領(lǐng)域。

　　可以分析的材料包括：金屬材料、無機材料、復合材料、有機材料、納米材料、超導材料

　　可以分析的材料狀態(tài)包括：粉末樣品、塊狀樣品、薄膜樣品、微區(qū)微量樣品

　　主要的應用有：

　　1. 粉末樣品的物相定性與定量分析

　　2. 計算結(jié)晶化度、晶粒大小

　　3. 確定晶系、晶粒大小與畸變

　　4. Rietveld定量分析

　　5. 薄膜樣品分析，包括薄膜物相、多層膜厚度、表面粗糙度，電荷密度

　　6. In-Plane裝置可以同時測量樣品垂直方向的結(jié)構(gòu)及樣品深度方向的結(jié)構(gòu)

　　7. 小角散射與納米材料粒徑分布

　　8. 微區(qū)樣品的分析

1、θ/θ閉環(huán)設計，樣品可以水平放置 2、閉環(huán)驅(qū)動系統(tǒng) 3、可選9.0 kW轉(zhuǎn)靶發(fā)生器 4、全部系統(tǒng)自動調(diào)整 5、zl的CBO技術(shù)使聚焦光與平行光自動切換，無需重新配置 6、In-plane衍射臂用于in-plane測量無需重新配置 7、高分辨光學系統(tǒng)

智能型X射線衍射儀

粉末衍射、薄膜衍射、SAXS、面內(nèi)散射

SmartLab?

SmartLab是當下zei新型的高分辨率衍射儀。它的zei新特點是SmartLab Guidance軟件。此軟件向用戶提供智能界面，指導用戶完成每個實驗中的復雜問題。使用SmartLab Guidance軟件就像有一位專家在您的身邊指導完成實驗。

高性能的設計

此系統(tǒng)采用高分辨率θ/θ閉環(huán)測角儀驅(qū)動系統(tǒng)、交叉光束光學系統(tǒng)（CBO）、一個面內(nèi)散射機械臂和一個9.0kW旋轉(zhuǎn)對陰極X射線發(fā)生器（選購）。

靈活性的設計

結(jié)合一個計算機控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)和一個全自動光學系統(tǒng)，然后通過SmartLab Guidance軟件可以輕易切換這兩個硬件模式，從而確保硬件的復雜性不會阻礙您的研究。

功能性的再定義

無論您在使用薄膜材料、納米材料、粉末材料還是液體材料，SmartLab將會提供您想要進行的測試功能。

SmartLab 的應用

NiW合金的紋理分析

紋理的NiW合金作為基板材料經(jīng)常用于超導材料的沉積，或用于磁帶制作或用于超導電子產(chǎn)品。弱磁性NiW和超導體之間的相互作用對于應用非常重要，但是對于NiW基板的紋理非常敏感。

Si（001）上的SiC薄膜的三軸X射線衍射

碳化硅用于藍色LED、超快高電壓肖特基二極管、金屬半導體場效應晶體管和高溫晶閘管大功率開關(guān)。通過Si上生長的SiC薄膜，它可以自然與成熟的Si技術(shù)一體化。橫長高質(zhì)量、無缺陷的SiC薄膜對它們的應用至關(guān)重要。

ZnO、MgO和藍寶石的超薄膜面內(nèi)倒易格子圖的測量

即使薄膜厚度極其薄，使用理學SmartLab多功能衍射儀并配備一個面內(nèi)附件通過執(zhí)行面內(nèi)倒易格子圖測量法，可以輕松分析晶體取向與基板的關(guān)系。在面內(nèi)衍射法中，X射線以一個掠射角度射入薄膜樣品表面，這就是為什么可以有效探測到來自薄膜的信號。通過逐漸更改樣品方向獲得信號，與薄膜樣品取向相關(guān)的信息可以使用倒易格子圖測量獲得。

ZnO納米晶體的鑒定

近年來，使用光催化劑進行空氣凈化和水分解已成為一個活躍的研究領(lǐng)域，特別是氧化半導體，由于它們即使在惡劣的大氣條件下也很難改變，因此是光催化劑的前景可觀的材料。ZnO是目前作為具有光催化活性的環(huán)境意識材料備受關(guān)注。在室溫下其接能隙為3.37eV，這種現(xiàn)象與其特征表面結(jié)構(gòu)和晶體尺寸相關(guān)。使用從X射線衍射分析獲得的數(shù)據(jù)，可以輕松分析晶粒尺寸分布。在此事例中，ZnO在400°C、500°C、600°C和700°C的氧氣中加熱一小時。被加熱的ZnO晶體的CuKa線通過使用理學SmartLab多功能衍射儀的聚焦光束X射線光學系統(tǒng)獲得可被分析的衍射圖，從而獲得晶體尺寸分布。110衍射線有一個用于分析的適當強度，而且不予任何其他反射線重疊。圖1顯示這個反射的被測衍射圖和擬合衍射圖。衍射線寬度隨著加工溫度的升高而變窄，說明晶粒尺寸定性變大。

不同條件下的鋁基合金：使用XY臺作為自動進樣器

溫度、壓力等制備條件將大大影響合金材料的結(jié)構(gòu)和相。XRD提供一種便利的非破壞的方法來識別相。理學的SmartLab多功能衍射儀配備一個分辨率優(yōu)于0.1mm的自動4英寸XY Mapping臺。XY Mapping臺還可以用作自動進樣器。切割一片Al-Cu合金的不同位置，在梯度應力下制備并通過4英寸XY臺作為自動進樣器進行測量，下圖顯示了15個樣品的XRD結(jié)果。每個樣品約為1cm到14.5cm。顯然這種特殊合金中的銅添加劑的分布是不均勻的。

二氧化鈰（CeO2）納米顆粒尺寸分布分析

二氧化鈰（CeO2）經(jīng)常作為催化劑或催化劑載體使用。其應用包括感光玻璃、自動清洗式烤箱的箱壁和低NOx、CO排放量的汽車發(fā)動機。催化劑的性能往往與催化劑顆粒大小有關(guān)，測量和控制它們的大小分不是非常重要的。

X射線技術(shù)常常用于估計范圍在1到100nm之間的納米粒子的大小。兩種技術(shù)都可以用于估計納米粒子大小：小腳X射線散射（SAXS）和X射線衍射（XRD）。兩種技術(shù)都提供估計的大小，但是使用散射的不同類型和納米粒子的其他信息可以通過比較兩種技術(shù)的結(jié)果獲得。
圖1顯示了通過XRD圖譜擬合獲得的CeO2納米粒子的分析結(jié)果。圖2顯示了通過SAXS圖譜擬合獲得的相同樣品的分析結(jié)果。多功能SmartLab X射線衍射儀可用于這兩種技術(shù)。晶粒尺寸分布分析軟件PDXL和SAXS分析軟件NANO-Solver分別用于XRD和SAXS分析。

使用X射線極圖測量對薄銅箔的進行紋理分析

在日益復雜的微電子系統(tǒng)中，薄銅箔作為電路板的一部分被廣泛使用，例如智能手機和筆記本電腦。當下工程師面對的挑戰(zhàn)之一，是在各種情況下其性能的優(yōu)化。在押薄過程中了解薄箔形成的紋理結(jié)構(gòu)是非常重要的一步，這是因為晶箔的熱核電子屬性通常是異向的。X射線衍射是非破壞性紋理分析的廣泛使用技術(shù)之一。

圖1顯示了使用理學SmartLab衍射儀測量的50微米厚Cu箔的（002）極圖。極圖中心的強（002）峰說明金屬箔沿著表面法向偏向（001）取向。由于銅晶格的立方結(jié)構(gòu)，在邊緣的四個峰分別為Cu（200）、（200）、（020）和（020）。

使用掠射X射線散射測量層間的低介電常數(shù)（Low-K）絕緣薄膜

當X射線從掠射角入射樣品表面時，可以測量樣品表面和薄膜結(jié)構(gòu)。zei常用的掠射角入射X射線實驗為X射線反射率測量。X射線反射率不論薄膜的組成，可以高精度地計算其密度、厚度和粗糙度，此外還用于多層膜的薄膜結(jié)構(gòu)分析。通常，薄膜中的粒子和孔隙很難被測量，但是通過理學開發(fā)的反射X射線小角散射技術(shù)，實現(xiàn)了在短時間內(nèi)高精度分析薄膜中粒子及孔隙尺寸分布。

隨著布線技術(shù)的高度融合，布線層之間的隔熱層的寄生電容產(chǎn)生問題。為了減少寄生電容，導入隔熱層孔隙技術(shù)的研究盛行。孔隙率與隔熱層的密度相對應，可以通過X射線反射率測量計算孔隙率。為了計算布線層之間的寄生電容，需要一個精確的膜厚度。X射線反射率測量擅長于此正是因為它可以提取薄膜厚度和密度的精確信息。圖1顯示了使用理學SmartLab多功能衍射儀測量擁有不同的相對介電常數(shù)圖層間的三種絕緣薄膜的X射線反射率結(jié)果。

光盤記錄層的晶體結(jié)構(gòu)測量

使用理學SmartLab多功能衍射儀測量面內(nèi)衍射，可以找到多晶薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、晶格常數(shù)和晶粒尺寸。添加氮到例如光盤等各種記錄媒體的記錄層（GeSbTe 20nm），可以測量晶粒尺寸、晶格畸變和晶格常數(shù)的變化。其結(jié)果顯示如下。

如上顯示的圖和表，通過此方法使用實際的媒體可以測量結(jié)晶度和其晶體結(jié)構(gòu)的變化。晶體尺寸與通過TEM（透射電鏡）觀察的結(jié)果一致。

同時分析膜厚度、密度和表面粗糙度

分子排布和薄膜中分子的填充密度與大樣品不同。其結(jié)果是薄膜厚度與基于大樣品屬性的預期值不同。使用總X射線反射技術(shù)可以非破壞性且同時測量薄膜樣品的密度、厚度和表面粗糙度。如果樣品表面平滑（反射要求），可以測來能夠絕對膜厚度，即使是使用偏振也無法計算的金屬薄膜。下圖通過理學SmartLab多功能衍射儀收集，顯示了在氮化硅（Si3N4)薄膜上執(zhí)行的反射測量的結(jié)果。基于衍射圖擬合分析，薄膜厚度為99.8nm，薄膜密度為2.88 g/cm3，表面粗糙度為0.65nm。

外延合金薄膜的組成和厚度

高分辨率X射線搖擺曲線常用于確定精確的外延合金薄膜的組成和厚度。理學的SmartLab?衍射儀提供理想是和該目的的可變分辨率光學。SmartLab光學模塊設計使用戶輕松插入自己選擇的不同光學元件，例如用于入射光束的Ge(220)x2、Ge(220)x4、Ge(400)x2、或者Ge(440)x4單色器和用于衍射光束的Ge(220)x2分析儀。這些光學模塊可以通過控制計算機被自動檢測，并且可以自動調(diào)整。一個自動可變的接收狹縫也適用于衍射光束。
如下圖所示，使用標準2kW封入式發(fā)生器和一個Ge(220)x2單色器通過分子束外延法測定在GaAs（001）基板上成膜的AlxGa1 xAs三元合金薄膜的搖擺曲線。整個掃描大約花費2分鐘。除了GaAs基板峰和AlxGa1-xAs薄膜峰，反映在極板和薄膜表面上的由于X射線的干涉作用導致的厚度條紋也清晰地被記錄出來。可以從薄膜峰與基板峰的分離(0.104°)確定薄膜的組成率x=0.95。可以從厚度條紋的分離(0.006°)確定膜厚為8772.8 ?。

外延納米結(jié)構(gòu)的高分辨率X射線倒易空間作圖

由于量子效應，外延III-V 半導體納米結(jié)構(gòu)保證更好的光電器件，例如LED，激光器和探測器等。自行組裝式培養(yǎng)這種納米結(jié)構(gòu)zei高效率zei低成本的技術(shù)。納米結(jié)構(gòu)應變分布的精確特征，例如其尺寸和性狀，是對于理解其生長機理的關(guān)鍵，并且對于它們的質(zhì)量相當重要。

高分辨率X射線倒易空間作圖證明了一種研究外延納米結(jié)構(gòu)的強大技術(shù)，包括量子阱、線和點。SmartLab?可變分辨率光學系允許快速測量在中、高或超高分辨率的納米結(jié)構(gòu)。下面是一個從2DInAs納米線陣列和通過分子束外延（MBE）在GaSb基板上生長的GaSb隔離獲得的（004）倒易空間圖（以3D拓撲圖和2D輪廓圖顯示）。使用一個高分辨率設置結(jié)合一個Ge(220)*2單色器和一個Ge(220)*2分析儀來獲得用于此測量足夠的分辨率。

小角X射線散射（SAXS）分析多孔硅納米粒子

SAXS是一種非破壞技術(shù)，提供快速測量納米粒子大小分布。SmartLab多功能衍射儀受益于其精密的光學設計和自動調(diào)節(jié)程序，使沒有SAXS經(jīng)驗的人也能夠輕松進行SAXS測量，因此是材料科學研究和發(fā)展的zei佳選擇。

如下圖所示，顯示測量多孔納米粒子的一個SAXS曲線。該測量從光學調(diào)整到樣品調(diào)整以及數(shù)據(jù)收集都是自動完成的。該樣品由已知的硅納米顆粒制成，多孔，即包含納米孔的納米粒子。為了提取納米粒子大小分布和納米孔大小分布的信息，我們在模型中考慮了兩種不同的尺寸。通過使用NanoSolver軟件進行zei小二乘法的擬合過程模擬測量曲線。擬合曲線與實測曲線同時顯示在同一圖像中，如下所示。此外，還顯示兩種不同分布的影響以及剩余曲線，實測曲線與擬合曲線的差異。顯然兩條曲線具有優(yōu)越的一致性。

小角X射線散射（SAXS）的氣凝膠顆粒研究

納米科學和納米技術(shù)基于具有特征尺寸小于100nm的材料進行研究。納米材料的平均尺寸和尺寸分布對于它們的屬性和應用至關(guān)重要。雖然納米材料的特征尺寸很小，但是它們可以出現(xiàn)在精細粉末、薄膜、溶劑、懸浮液、凝膠或纖維物質(zhì)形式中。小角X射線散射（SAXS）是測量納米材料的尺寸和尺寸分布的zei適當?shù)募夹g(shù)之一。SAXS無需復雜的樣品制備，往往能夠提供自然環(huán)境下納米材料的信息。

理學的 SmartLab?多功能衍射儀具有定性納米材料在幾乎所有形式的能力。下圖是測量在氣凝膠中的半導體CdSe納米粒子光電應用的一個SAXS曲線。氣凝膠是一種低密度的固態(tài)材料，凝膠的液體成分已換成氣體。其結(jié)果是一個密度極低的固體具有幾個顯著特征，zei引人注目的是其作為一個絕緣體的有效性。

攪拌摩擦焊接的殘余應力和結(jié)構(gòu)作圖

攪拌摩擦焊接（FSW）是一種特殊固態(tài)加入過程（過程中金屬不會融化），并且用于原來金屬材料特征盡量保持不變的應用。為了提高FSW焊接質(zhì)量，需要了解和控制焊接的微觀結(jié)構(gòu)，尤其是焊接過程中結(jié)構(gòu)和殘余應力的變化。
理學SmartLab?衍射儀通過亞毫米分辨率能夠?qū)ei大6英寸的樣品進行應力和結(jié)構(gòu)作圖。
下圖是通過經(jīng)典的sin2ψ法，對一個鋁FSW焊接結(jié)合部位制作的殘余應力分布圖。在焊接部位的一端觀測到拉伸應力，但很快在另一端變化為壓縮應力。與此同時，焊接結(jié)構(gòu)也會相應改變，極點圖顯示了在焊接過程中記錄的五個不同位置的結(jié)構(gòu)。

摩擦處理的玻璃基板上銅酞菁薄膜的分子取向測量

近來受到zei多關(guān)注的一系列新一代半導體薄膜材料的是有機半導體。這些材料擁有例如低成本、易于制造和物理特性的優(yōu)化性能，被分子取向和包裝確定的整體結(jié)構(gòu)誘導。

在此研究中，通過理學SmartLab多功能衍射儀的面內(nèi)和面外X射線衍射分析表面摩擦的基板上酞菁(CuPc)薄膜的分子取向。CuPc是由于其光學電導率和電致光學特性而倍受關(guān)注。

有機TFT的薄膜并五苯的衍射測量

一種有機TFT可以在相對較低的溫度下制造，因此可以在一個軟性塑料基板上形成。TFT作為晶體管是用于薄而輕的計算機顯示器的強力候選。

并五苯作為一種具有接近無定形硅（Si）的流動性材料備受關(guān)注。通過控制晶向和分子取向，可以進一步增強其流動性。為了識別晶相評價分子取向，X射線衍射對不同厚度（150nm和20nm）的多晶并五苯薄膜執(zhí)行測量，在一張超高真空下的Si（001）基板上的一層加熱的300nm厚的氧化膜上，這些薄膜使用MBE（分子束外延法）在不同條件下形成。

使用理學SmartLab多功能衍射儀執(zhí)行面外和面內(nèi)測量¹。

氧化鎂單晶基板材料的紋理

單晶MgO作為基板材料廣泛應用于高質(zhì)量氧化物薄膜的沉積，其中包括半導體、超導、介質(zhì)、強磁性和強磁性氧化物。氧化物薄膜質(zhì)量與MgO基板質(zhì)量關(guān)聯(lián)密切。通常情況下，使用X射線搖擺曲線的峰寬作為一個晶體質(zhì)量的定量指標，測量面外晶格的傾斜擴大。面內(nèi)晶格的彎曲擴大信息在搖擺曲線測量中消失。

另一方面，由于測量過程中同時涉及晶體的傾斜和旋轉(zhuǎn)（彎曲），極圖測量在一個單一測量中捕獲到晶體的傾斜和彎曲擴大。結(jié)果在一個二維圖中顯示。SmartLab多功能衍射儀根據(jù)Guidance數(shù)據(jù)采集軟件，使極圖測量從光學調(diào)整、樣品調(diào)整到數(shù)據(jù)采集完全自動化。

下圖中，是使用（111）極圖分析市面MgO基板的紋理圖。顯然，晶體立方，顯示了很好的四重對稱性。沿著徑向（傾斜）和環(huán)向（彎曲）的（111）峰寬約為5°。這意味著晶體并不完美。再面外和面內(nèi)方向有一個5°馬賽克性。

測量硬盤上的鈷磁性薄膜

在zei常見的X射線衍射2θ/θ測量中，觀察到晶格面平行于樣品表面。另一方面，在面內(nèi)測量中，掃描計數(shù)軸平行于樣品表面，觀察到晶格面垂直于樣品表面。當使用這兩種掃描法時，可以從兩個方向觀察到樣品的晶格。通過比較從2θ/θ測量和面內(nèi)測量獲得的晶格指數(shù)，可以測量樣品的三維取向狀態(tài)。

圖1（a）顯示使用理學SmartLab多功能衍射儀2θ/θ測量硬盤上鈷磁性薄膜的結(jié)果。在2θ/θ測量中，當X射線深深射入樣品中時，不僅可以觀察到Co（110）晶格面（鈷為六角形晶體），從基板上的鋁（Al）和鉻（Cr）發(fā)出的衍射峰，還有非晶NiP的衍射暈。

圖1（b）顯示使用面內(nèi)測量的當晶格面垂直于樣品表面時的測量結(jié)果。在圖1(b)中觀察到例如Co（100）、（002）和（101）的晶格面垂直于Co（110）晶格面。這兩個衍射圖分別表示圓周方向和半徑方向上側(cè)來那個的硬盤的晶格面結(jié)果。通過比較Co（002）衍射峰值強度，可以發(fā)現(xiàn)Co層是沿著圖1（c）中c軸圓周的面內(nèi)取向。

硅板上Ir薄膜的掠入射X射線衍射

基板上物理和化學沉積薄膜沿著生長方向的不均勻性非常常見。對于許多薄膜材料，由于界面隔離或混合還有表面馳豫，基板上的薄膜界面和游離膜表面經(jīng)常與薄膜的大部分往往差異顯著。對于一些薄膜材料，隨著薄膜變厚，可能會發(fā)生相變。因此，在不同深度下對薄膜進行表征是非常必要的。掠入射的 x 射線衍射僅提供了這樣一種技術(shù)，通過非破壞性方式允許方便的深度分析。

掠入射衍射技術(shù)依賴于X射線入射角度的精確控制能力和樣品表面的精確調(diào)整能力。SmartLab多功能衍射儀與理學zl的交叉光束光學（CBO）向第一項要求提供一個平行光束解決法，向第二項要求提供一個全自動樣品調(diào)整程序包。

圖1顯示一個沉積在硅基板上的500nm的Ir薄膜在不同入射角的掠入射X射線衍射圖。在入射角為0.6°的臨近Ir的全反射角的臨界角時，X射線只穿透了幾納米深的薄膜。因此這個衍射圖僅反映了表面層結(jié)構(gòu)，似乎是完美的立方Ir。

硅（001）基板上生長的SiGe薄膜的高分辨率X射線搖擺曲線分析

高分辨率X射線搖擺曲線可用于分析外延單晶薄膜的厚度、組成和應變狀態(tài)。通過使用X射線動力學衍射理論擬合測量的搖擺曲線，可以獲得更多的信息。圖1中，對一個SiGe薄膜進行分析。該薄膜通過分子束外延沿著硅覆蓋層，外延生長在硅（001）基板的覆蓋層上。SiGe層的名義厚度和Ge濃度分別為50nm和20.0%。覆蓋層的名義厚度為20nm。

實驗搖擺曲線（紅色）通過SmartLab多功能衍射儀和一個Ge(440)x4單色器進行測量。藍色曲線是使用理學搖擺曲線分析軟件獲得的擬合結(jié)果。該擬合與測量結(jié)果完全吻合。通過擬合我們知道了SiGe層的厚度為49.24nm，Ge濃度為13.7%。Si覆蓋層厚度為24.25nm，比名義厚度值略高。

空氣中Gd粉末的定量X射線分析

Gd粉末對空氣敏感而且很容易在大氣環(huán)境下被氧化。需要評估如果將其放在空氣中會有多少金屬粉末被氧化。下圖中對惰性氣體冷凝法制備的Gd粉末樣品的X射線衍射圖進行分析。通過SmartLab衍射儀和探測器一側(cè)的石墨單色器進行測量。衍射圖中清晰包含了來自Gd2O3的強大信號，表明了在Gd顆粒表面發(fā)生了嚴重的氧化。此外，還鑒定出一個GdN的微量相。通過整個全圖擬合，如插圖所示，確定了每個相的百分比。

納米多孔硅薄膜中掠射小角X射線散射（GISAXS）分析孔徑分布

納米多孔硅薄膜在不同領(lǐng)域具有潛在的銀應用，包括生物醫(yī)學科學和納米電子學。證據(jù)表明孔徑尺寸和孔徑尺寸分布對薄膜的屬性和性能具有重大影響。因此，正確快速地鑒定平均孔徑尺寸及孔徑尺寸分布是納米多孔硅薄膜材料的研究和開發(fā)過程的重要一步。

S小角X射線散射（SAXS）長期用于粒子或孔徑尺寸分析。然而由于硅薄膜在一個厚厚的基板上形成，無法應用傳統(tǒng)的透射SAXS法。為了解決該問題，GISAXS的入射角被控制在幾十分之一度。為了正確測量GISAXS，必須正確調(diào)整樣品表面，并且設置正確的偏移角以防止鏡面反射強度進入探測器。SmartLab多功能衍射儀和它專有的Guidance軟件可以自動完成此項困難的調(diào)整。

如下圖所示，顯示了一個多孔硅薄膜的GISAXS曲線，該薄膜沉積在一個硅基板上，結(jié)合使用理學的Nanosolver軟件分析的結(jié)果通過SmartLab進行測量。使用一個球形或粒子模型的孔擬合曲線與測量的曲線完全吻合。根據(jù)該分析證明了這個薄膜有一個5.06nm的平均孔徑和一個僅為21.5%的小型分散。

紋理薄膜

下圖顯示了使用理學SmartLab高分辨率衍射儀測量一個在170nm厚AlN薄膜外延生長c藍寶石基板上的極圖。當從AlN薄膜反射出六重藍點時，在紅色環(huán)線上的三重綠點從藍寶石基板發(fā)出。

聚乙烯中碳納米管的擇優(yōu)取向

通過混合碳納米管到高分子材料，碳納米管的非同尋常的力學性能可用于提高高分子材料的強度和其他機械特性。這些納米管由于它們的天然形狀存在優(yōu)先取向。下圖為使用理學SmartLab多功能衍射儀，通過反射幾何測量添加和沒添加雙壁碳納米管的聚乙烯的X射線衍射圖。可以清晰觀察到在含有碳納米管的樣品中出現(xiàn)了碳納米管的衍射峰。然而，這個幾何不反映該材料中納米管的取向。

在不同的方位角進行添加有碳納米管的樣品的透過X射線衍射測量，進而確定納米管的擇優(yōu)取向。如圖2所示，觀察到碳納米管峰只在高序位聚乙烯峰出現(xiàn)的方向。這表明納米管優(yōu)先調(diào)整到與聚乙烯鏈相同的方向。

藍寶石(1010)m面基板上AIGaNGaN的搖擺曲線分析

AlGaN具有廣泛的應用，包括從藍到紫外區(qū)域的LED（發(fā)光二極管）、藍色半導體激光器、紫外線輻射探測器和高電子遷移率晶體管（HEMT）。為了微調(diào)每個設備的性能，需要了解外延膜生長條件與產(chǎn)生的薄膜屬性之間的關(guān)系，例如薄膜厚度和AIN與GaN的比。X射線搖擺曲線分析技術(shù)用于研究AlGaAs、InGaAs、SiGe等的外延膜結(jié)構(gòu)，zei近更多位AlGaN和InGaN。然而，由于搖擺曲線計算復雜，分析程序往往使用近似值和僅支持例如立方或c軸取向六角形的簡單系統(tǒng)。這些程序沒有足夠的靈活性來研究當今先進的外延結(jié)構(gòu)，包括藍寶石a、m或r面基板上的AlGaN/GaN或InGaN/GaN外延膜。通過應用擴展搖擺曲線理論，不使用常規(guī)近似或要求系統(tǒng)簡潔性，可以避免這些問題。下面是在藍寶石(1010)m面基板上AlGaN/GaN的搖擺曲線擬合分析結(jié)果。高分辨率X射線衍射一SmartLab用于收集數(shù)據(jù)，擴展搖擺曲線分析軟件GlobaFit用于層結(jié)構(gòu)分析。

藍寶石上AIN外延膜的高分辨率X射線倒易空間作圖

在半導體外延膜應用中晶體質(zhì)量和應變狀態(tài)是至關(guān)重要的。使用理學SmartLab多功能衍射儀，高分辨率X射線倒易空間作圖提供zei可靠的晶體質(zhì)量和應變狀態(tài)的定量分析。例如，當AIN外延膜在藍寶石（001）基板的zei上層形成時，薄膜和基板之間的晶格錯配往往導致應變馳豫。

誘導的失配位錯不利于薄膜的質(zhì)量。如下圖所示，顯示了圍繞藍寶石（006）的一個對稱的倒易空間圖和圍繞藍寶石（119）的一個非對稱倒易空間圖。在對稱圖中，AIN（002）峰更為寬廣，說明了與基板相比薄膜質(zhì)量相對惡劣。在非對稱圖中，AIN（113）峰出現(xiàn)在一個不同于藍寶石（119）峰的面內(nèi)q值位置，說明了該薄膜的部分應變馳豫。這明確說明了馳豫誘導的失配位錯是導致AIN薄膜惡劣晶體質(zhì)量的原因。

藍寶石上ZnO的面內(nèi)面外結(jié)合分析

ZnO是一種II-VI半導體，其特征包括良好的透明度、高電子移動性和寬帶隙等。與作為塑料、陶瓷等的添加劑和透明電極相同，近來作為薄膜晶體管（TFT）和發(fā)光二極管（LED）也開始被研究。對于那些相對較新的應用，需要一個外延生長的ZnO，同時通過確定它的主要方向并確認是否還有其他次要方向從而表征這些基板上薄膜的生長狀態(tài)是非常重要的。結(jié)合面內(nèi)面外技術(shù)用于研究外延薄膜取向。兩種技術(shù)分別提供垂直于表面和平行于表面的兩個取向信息。由于可以直接看到這兩個方向，因此數(shù)據(jù)的解釋相比使用傾斜與表面的晶面的非對稱反射的常規(guī)技術(shù)更為直觀。圖1顯示了一組c軸藍寶石基板上的ZnO薄膜的面內(nèi)和面外掃描，通過SmartLab X射線衍射儀面內(nèi)機械臂進行收集。圖2中還顯示了ZnO（100）中樣品面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的phi掃描。

藍寶石基板上AlN薄膜的可變分辨率X射線反射分析

精確控制薄膜厚度是薄膜生長和應用的主要挑戰(zhàn)之一。X射線反射是一種快速準確且非破壞性的測量薄膜厚度的技術(shù)。技術(shù)依賴于散亂在薄膜上下表面的X射線波的干涉作用。干涉條紋之間的間隔，通常稱為等厚條紋，與膜厚成反比。因此更高分辨率的光學系統(tǒng)要求測量更厚的膜。

SmartLab衍射儀向膜厚范圍之內(nèi)的zei佳性能提供自動調(diào)整的、可變的分辨率（0.002～0.1°發(fā)散）光學能力。如下圖，180nm厚的AlN薄膜沉積在藍寶石基板上，在0.1和0.01°分辨率下測量。只有0.01°分辨率曲線清晰顯示了干涉條紋。通過曲線擬合，AlN薄膜的實際厚度被確定為174nm。

薄膜的X射線衍射率分析

X射線反射率分析是一種在非破壞性分析的形式下唯一可以測量薄膜樣品表面和界面粗糙度、厚度和密度的技術(shù)。理學的SmartLab?衍射儀使X射線反射率測量成為非常簡單的任務。根據(jù)樣品信息，樣品被自動精確調(diào)整，并且測量條件也被自動優(yōu)化。所有用戶只需輸入一個大致的密度范圍和樣品尺寸，Guidance?軟件包將處理其余的項目。

下圖是對硅基板上的一個WCN合金薄膜進行X射線衍射率曲線測量。可以清晰地觀察到由于X射線光束干擾造成的等厚條紋反映在自由表面和薄膜基板界面。通過理學的GIXRR反射率軟件，將該實驗曲線與模型結(jié)構(gòu)進行擬合。從顯示在表格中的擬合結(jié)果來看，似乎在薄膜和基板之間的界面發(fā)生了反應，導致一個低密度界面層。相比大部分表面擁有更低的W值。看可以看出隨著薄膜不斷生長，薄膜粗糙度也不斷增加。

赤鐵礦和磁鐵礦的高速鑒定和定量

鐵銹（氧化鐵）有兩種形式。一種是赤鐵礦（Fe2O3），成為紅銹，另一種是磁鐵礦（Fe2O3），稱為黑銹。自然中存在豐富的氧化鐵，由于它們對人體和生態(tài)系統(tǒng)影響較低且價格低廉，因此它們用于多種應用，例如緩蝕劑、研磨劑、著色劑和催化劑。這些氧化鐵具有不同的晶體結(jié)構(gòu)，因此它們的X射線衍射圖也不同。使用XRD可以輕松區(qū)分這兩種氧化物，當樣品為這兩種物質(zhì)的混合物時，還可以執(zhí)行定量分析。

使用理學SmartLab多功能衍射儀配備一維陣列探測器D/teX，即使當放射源為一個2kW的密封式管發(fā)生器時，其中一個可以在短時間內(nèi)執(zhí)行鑒定和定量分析。

樣品混合10、20、30、40和50%的Fe3O4到Fe2O3進行測量（圖1）。雖然每個測量的數(shù)據(jù)采集時間僅有短短3.5分鐘，仍然可以獲得足夠的強度。通過Rietveld方法得到的定量分析結(jié)果與已知的成分值很好的吻合（圖2）。

通過X射線倒易空間Mapping（RSM）和搖擺曲線（RC）分析藍寶石襯底上的InN晶膜薄膜的特征

GaN、InN、AIN和它們的合金是用于藍色發(fā)光器件的材料，其中包括用于藍光DVD。 這些材料的另一個重要潛在應用是白光LED照明，很多人都希望它能取代現(xiàn)在使用的能源效率低下的燈泡。在任何一種情況下，發(fā)光器件的性能取決于一個關(guān)鍵因素，那就是材料的質(zhì)量。有很多評估這些氮化物薄膜質(zhì)量的方法，但X射線RSM和RC是唯一在非破壞性方式下提供關(guān)于晶格常數(shù)變化、合金成分、錯配應變和應變松弛、格子傾斜和位移相關(guān)的馬賽克性的定量信息的方法。理學的SmartLab多功能衍射儀設計適應各種高分辨率XRD需求。單色器模塊，例如Ge(220)x2、Ge(220)x4、Ge(440)x4、和Ge(400)x4的切換快捷簡便。單色器的調(diào)節(jié)是全自動的。Ge(220)x2分析儀用于高分辨率RSM和晶格常數(shù)的測量。如下圖所示，結(jié)合Ge(220)x2單色器和Ge(220)x2分析儀，顯示一種InN/Sapphire（0001）晶膜薄膜RSM測量和相應的RC。RSM和RC覆蓋了Sapphire（0006）和InN（0002）Bragg峰。InN膜的主峰正如預期的一樣是清晰的六角形。InN（0002）峰的一個明顯的特點是它沿著Omega方向擴大，說明了在此薄膜中存在高密度位移。此外，在InN（0002）和與InN（0002）具有相似形狀的Sapphire（0006）之間觀察到一個弱峰。

通過X射線反射測定聚合物薄膜的層厚度和粗糙度

聚合物薄膜的研究已在各個領(lǐng)域的諸多潛在應用中進行了演示證明。然而，zei常用的是沉積技術(shù)，例如在固態(tài)基板上進行旋轉(zhuǎn)涂層，往往很難精確的控制層的厚度。

通過X射線反射率法測量薄膜

由于材料的X射線折射率略低于1，當X射線以掠射角度入射一個平面物質(zhì)表面，X射線發(fā)生全反射。通過測量全反射強度（反射率）作為相對薄膜表面的入射角的函數(shù)，可以獲得圖1顯示的衍射圖，此外可以非破壞性測量例如薄膜每層的密度、厚度和粗糙度的結(jié)構(gòu)參數(shù)。

圖2顯示了一個樣品的X射線衍射率衍射圖（理學SmartLab多功能衍射儀），該樣品的氧化膜在硅（Si）基板上形成，TiN薄膜使用化學氣相沉積在氧化膜上形成，此外使用優(yōu)化的結(jié)構(gòu)參數(shù)計算衍射圖。

通過X射線搖擺曲線法測量GaN薄膜的結(jié)晶度（傾斜和扭轉(zhuǎn)分布）

近年來，第三元素組的氮材料圍繞GaN受到了很多關(guān)注，刺激藍紫外線發(fā)光設備和電源設備的發(fā)展。這些設備的特點與在每個設備上形成的薄膜的結(jié)晶度有密切的關(guān)聯(lián)。X射線搖擺曲線法是用于測量結(jié)晶度的一種方法。

在剛玉基板上形成的GaN薄膜，通過搖擺曲線法（適用掃描入射角ω和掃描面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角φ）測量其傾斜分布（晶體軸的傾斜角）和扭轉(zhuǎn)分布（晶體軸的旋轉(zhuǎn)角）。

在剛玉（0001）基板上形成的2μm厚的GaN薄膜，通過分別使用GaN（0002）搖擺曲線（ω掃描）和GaN（1010）搖擺曲線（φ掃描），測量其傾斜分布和扭轉(zhuǎn)分布。

以下顯示了當測量每個搖擺曲線時，理學SmartLab多功能衍射儀的測角儀的配置，和每個晶面搖擺曲線的測量結(jié)果。about 通過X射線搖擺曲線法測量GaN薄膜的結(jié)晶度（傾斜和扭轉(zhuǎn)分布）

通過面內(nèi)X射線衍射測量新一代磁性記錄媒體（FePt）

作為新一代超高密度磁性記錄媒體，金屬微粒分散的顆粒狀薄膜成為關(guān)注的焦點。其中，F(xiàn)ePt的規(guī)則相（正方晶體）具有非常高的磁性異向性、抗腐蝕性和抗氧化性，因此預計它將應用到實際設備。然而，不規(guī)則相（立方晶體）根據(jù)成膜條件在同一時間被創(chuàng)建。出于此原因，需要一種技術(shù)來區(qū)分這些納米粒子和薄膜級別的晶相。

X射線以一個掠射角度照射薄膜樣品的表面時，使用面內(nèi)衍射法來研究面內(nèi)方向的規(guī)則結(jié)構(gòu)（晶體結(jié)構(gòu)），即使是只有幾納米厚的超薄膜也可能鑒定其晶相。還可以通過改變X射線入射樣品表面的入射角，分析深度方向的樣品。

下圖顯示了樣品面內(nèi)測量的衍射圖，使用理學SmartLab多功能衍射儀測量在沉積有四種不同厚度的銀（Ag）層的玻璃基板上形成的15nm厚的FePt薄膜。隨著銀膜厚度增加，F(xiàn)ePt規(guī)則相的結(jié)晶度也不斷變化。即使是只有1nm厚的Ag層也會被檢測到。

通過高分辨率X射線倒易空間作圖測量SrTiO3單晶基板

單晶SrTiO3是許多功能氧化薄膜外延生長的理想基板材料，包括超導、磁、鐵電物質(zhì)、熱釋電、壓電氧化物。外延薄膜質(zhì)量高度取決于基板的晶體質(zhì)量。通常，X射線搖擺曲線寬度常常用作定量分析晶體質(zhì)量。但不巧的是單獨的搖擺曲線無法區(qū)分由于應變導致的晶格常數(shù)變化或由于加工導致表面損傷帶來的影響，也無法區(qū)分例如晶體生長過程中形成的位錯等缺陷。這些功能可以通過高分辨率X射線倒易空間作圖進行區(qū)分。通過一個倒易空間圖，可以確定是什么樣的結(jié)構(gòu)缺陷影響了晶體質(zhì)量。

下圖1是一種市面出售的SrTiO3基板的(006)倒易空間圖，已被廣泛薄膜生產(chǎn)者認可。使用理學SmartLab多功能衍射儀獲得的衍射峰，非常尖銳，omega方向半高寬只有18角秒。除了尖峰（006），在2θ/ω方向的晶體截斷棒狀結(jié)構(gòu)清晰可見，說明高表面平滑度以及低加工損害。此外，在ω方向觀察到一個擴大的微弱強度的衍射暈。該漫散射主要是由于晶體內(nèi)部低密度位錯造成的。about 通過高分辨率X射線倒易空間作圖測量SrTiO3單晶基板

鉑納米粒子膜的X射線反射率（XRR）和掠入射小角X射線散射（GISAXS）的結(jié)合分析

近來，納米薄膜由于其在基礎(chǔ)研究和應用技術(shù)的重要性，引起了極大關(guān)注。鉑納米粒子由于其新奇的特性而受到特別關(guān)注。

除了先進的X射線分析，沒有一種技術(shù)可以通過非破壞性的方式提供全面的結(jié)構(gòu)信息，例如晶相、膜厚和納米粒子大小分不等。SmartLab多功能X射線衍射儀的自動Guidance?測量軟件向納米薄膜提供快速簡便的分析法。

非破壞性觀察InN、GaN和GaAs的深度方向變化

使用理學SmartLab多功能衍射儀，通過面內(nèi)X射線衍射法，可以非破壞性分析在薄膜表面上發(fā)生的取向、晶格常數(shù)和組成在深度方向的變化。在面內(nèi)衍射法中，X射線以掠射角度穿透薄膜樣品表面。通過精確控制入射角，可以控制X射線射入樣品的深度。在下圖所示的示例中，隨著入射角度的增加，開始只觀察到zei上面的表面層。然后GaN出現(xiàn)，當入射角繼續(xù)增加時，GaAs基板的信號開始出現(xiàn)。

高k柵絕緣薄膜結(jié)構(gòu)鑒定

在新一代半導體總需要一個高介電常數(shù)（high-k）超薄氧化絕緣膜，鑒定在制作過程中是否像預期那樣創(chuàng)建了某些關(guān)鍵特征是不可或缺的。這些特征包括薄膜厚度、中間層的有無和晶體狀態(tài)。使用理學的SmartLab多功能衍射儀的X射線反射率測量，可以在實驗室中對膜厚、密度和界面粗糙度進行鑒定。

下圖顯示了在Si基板上形成的一個5nm厚的ZrO2薄膜的反射率測量結(jié)果。通過詳細分析反射率因子垂直廓線，可以鑒定中間層的有無和其厚度。分析結(jié)果顯示厚度和密度分別為4.215nm和5.223g/cm3，與設計值大致相同。一個ZrOSi層存在于界面層之間，它的厚度和密度分別為1.383nm和3.188g/cm3。

　　技術(shù)參數(shù)

　　? 1、X射線發(fā)生器功率為3KW、新型9KW轉(zhuǎn)靶

　　? 2、測角儀為水平測角儀

　　? 3、測角儀zei小步進為1/10000度，zei高精度測角儀(雙光學編碼、直接軸上定位)(理學zl)

　　? 4、測角儀配程序式可變狹縫

　　? 5、自動識別所有光學組件、樣品臺(理學zl)

　　? 6、CBO交叉光路，提供聚焦光路及高強度高分辨平行光路(帶Mirror)(理學zl) 

　　? 7、小角散射測試組件(SAXS / Ultra SAXS)

　　? 8、多用途薄膜測試組件

　　? 9、微區(qū)測試組件、CBO-F微區(qū)光學組件

　　? 10、In-Plane測試組件(理學獨有)

　　? 11、入射端Ka1光學組件

　　? 12、高速探測器D/teX-Ultra(能量分辨率20%以下)

　　? 13、二維面探PILATUS 100K/R(用于同步輻射環(huán)的探測器，可以接收直射X射線)

　　? 14、智能的測量分析軟件SmartLab Guidance(zl)

1、X射線發(fā)生器功率為3KW、新型9KW轉(zhuǎn)靶  2、測角儀為水平測角儀  3、測角儀zei小步進為1/10000度 4、測角儀配程序式可變狹縫  5、CBO交叉光路，提供聚焦光路及高強度高分辨平行光路（帶Mirror） 6、高速探測器D/teX-Ultra（能量分辨率20%以下）  7、靶材:封閉靶Cu,Cr,Fe,Co,,Ni,Mo,Ag,Au及其它任選   8、測角儀半徑:300mm

參考技術(shù)指標：

杭州電子科技大學 電鏡等設備 QSZB-H-C17126HDZ

一、工作條件

1.電源：220V&380V（±10％），50Hz；

2.環(huán)境溫度：20±5℃；

3.相對溫度：＜75%；

4.連續(xù)工作時間：連續(xù)操作。

二、技術(shù)參數(shù)

1.X射線發(fā)生器

★1.1 zei大輸出功率：≥9kW；

1.2 管電壓：20-45kV；

1.3 管電流：10-200mA；

1.4 X射線防護當量：0.5mm鉛當量；

1.5 連鎖保護。

2.旋轉(zhuǎn)陽極靶

2.1 靶材：Cu靶1個；

2.2 燈絲尺寸：≤0.4x8mm；

2.3 燈絲9根。

3.測角儀

3.1 掃描方式:?/?方式；

3.2 角度重現(xiàn)性：+/-0.0001度；

3.3 zei小可控步長：0.0001度；

★3.4 測角儀半徑：≥300mm；

3.5 光學編碼：雙光學編碼，測角儀入射軸和接收軸分別直接定位；

3.6 馬達驅(qū)動：交流伺服馬達驅(qū)動，閉環(huán)反饋控制；

★4.程序式自動可變狹縫，范圍如下：

4.1 程序式自動入射狹縫，可變范圍≥0.05-7mm（0.01mm/步）；

4.2 程序式自動接收狹縫，可變范圍≥0.05-7mm（0.01mm/步）；

4.3 程序式自動防散射狹縫，可變范圍≥0.05-7mm（0.01mm/步）。

5.器件識別和安裝

5.1 所有器件具有ID自動識別標識，通過傳感器自動識別；

5.2 附件采用“一觸式”連接技術(shù)。

6.標準樣品臺

6.1 自帶Z軸，可在垂直方向上自動調(diào)整樣品位置；

6.2 調(diào)整范圍：≥10mm；

★6.3 zei小步進：0.0005mm。

7.閃爍計數(shù)器

★7.1 探測器類型：NaI閃爍計數(shù)器；

7.2 動態(tài)范圍：1x106cps。

8.半導體直讀陣列探測器

8.1 提高測試強度和測試速度250倍以上；

8.2 能量分辨率：≤20%；

8.3 單道動態(tài)范圍：≥106cps；

8.4 動態(tài)范圍：≥109 cps；

★8.5 測器條帶≥250；

★8.6 探測器活性面積：≥380mm2；

8.7 測試模式：包括高強度和高分辨測試模式。

9.標準樣品板：120個；

10.軟件：

10.1 通過智能引導軟件控制，系統(tǒng)可以自動判斷測試時需要更換的組件和測量條件，并自動對光路、樣品位置進行調(diào)節(jié)；

10.2 配備專家數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并根據(jù)樣品情況給出zei合適的測試條件軟件；

10.3 可進行設備控制。數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理，分峰擬合，圖形處理軟件應能夠進行自動物相鑒定及打印結(jié)果報告；

10.4 應用分析軟件包括定性分析、定量分析、晶粒大小測量、晶胞參數(shù)測量、結(jié)晶化度測量等功能，包括無標樣定量分析功能。

11.配套計算機：主頻至少3.0GHz，4GB內(nèi)存，1TB硬盤，不小于22”顯示器，DVD-RW可擦寫光驅(qū)，Windows8以上系統(tǒng)，HP或同檔次品牌激光打印機；

12.水冷系統(tǒng)

12.1 分體式循環(huán)水冷系統(tǒng)，具有過熱保護系統(tǒng)；

12.2 工作要求：連續(xù)工作；

12.3 控溫精度：優(yōu)于±1℃；

12.4 供水流量：滿足9KW發(fā)生器工作要求；

12.5 水溫度可調(diào)。

三、其他

1.設備到達采購人現(xiàn)場后，在接到采購人通知一周內(nèi)，中標方安排有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員到采購人現(xiàn)場安裝、調(diào)試，按驗收指標逐項測試至到達到驗收要求，設備的安裝調(diào)試需在接到采購人通知后30日內(nèi)完成；

2.技術(shù)培訓：設備安裝調(diào)試合格后，中標方工程師在采購人現(xiàn)場對采購人人員進行操作及日常維護培訓，直到采購人人員能獨立操作；

3.維修響應時間：中標方應在24小時內(nèi)對采購人的服務要求作出響應，如果需要上門服務，保證在3個工作日內(nèi)到達采購人現(xiàn)場；

4.提供使用手冊、專用工具和備品備件。

參考招標參數(shù)：中國科學院2018年儀器設備部門集中采購項目（第一批）

招標編號：OITC-G180260376-1

第8包 生物能源催化研究實驗平臺 (多功能X射線衍射儀)

1. 工作條件：

1.1 見總則第3條。

2. 設備用途及基本要求

該儀器采用當前世界先進技術(shù), 能夠精確地對各種多晶樣品進行物相定性定量分析，無標樣定量分析、Rietveld結(jié)構(gòu)精修、粉末衍射花樣解結(jié)構(gòu)，薄膜材料的物相、次序、厚度、密度、粗糙度分析，纖維素結(jié)晶度分析、晶胞參數(shù)計算和固溶體分析，微觀應力及晶粒大小分析，微區(qū)分析、介孔材料孔徑測定、納米顆粒度測定。要求配置長壽命X光管、X射線發(fā)生器、高精密測角儀、二維陣列探測器、原位高溫、原位低溫、原位反應、原位電池、薄膜反射率、微區(qū)附件、小角散射附件、自動進樣器、計算機控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理軟件、相關(guān)應用軟件和ICDD2018 PDF4+數(shù)據(jù)庫。

3. 技術(shù)參數(shù)

3.1 X光源系統(tǒng)

★3.1.1 X-射線發(fā)生器:

最大輸出功率:≥3kW；

   高壓穩(wěn)定度: ±0.01% (外電路波動±10%)。

3.1.2 X-射線光管: Cu靶 

    最大電流: ≥50mA；

最大電壓: 60kV。

3.2 測角儀系統(tǒng)

3.2.1 測角儀：采用光學編碼器技術(shù)，測角儀垂直放置；

3.2.2 掃描方式：q/q模式；

3.2.3 最小步進: 1/1000°；

3.2.4 角度重現(xiàn)性: 1/10000°；

3.2.5 測角儀半徑: ≥200mm；

3.2.6 2q掃描范圍: 不小于-3° to 160°。

3.3 樣品臺：必須配備標準粉末樣品臺，程序控制樣品臺，透射樣品臺，以滿足物相的定性定量分析、薄膜掠入射分析、薄膜反射率分析、微區(qū)分析、小角散射分析等應用測試需要。

3.4 光學系統(tǒng)

#2.4.1 應具有平行光路系統(tǒng)和聚焦光路雙光路系統(tǒng)，平行光路應保證足夠X光強度；

3.4.2 光學系統(tǒng)必須滿足物相的定性定量分析、薄膜掠入射分析、薄膜反射率分析、微區(qū)分析、小角散射分析等各項功能應用。

#3.5 二維探測器系統(tǒng)

3.5.1 探測器模式：硅陣列光子直讀模式；

3.5.2 工作模式支持：零維、一維和二維模式，程序切換。

#3.6 原位反應高溫附件

3.6.1 溫度范圍：25~900℃；

3.6.2 氣氛：真空（1mbar）、空氣、惰性氣體、反應氣體三種氣氛；

3.6.3 壓力范圍：1mbar到10bar；

3.6.4 封閉不銹鋼樣品杯和開口陶瓷樣品杯（氣固反應用），各1個。

#3.7 原位高溫附件

3.7.1 溫度范圍：室溫~1200℃；

3.7.2 氣氛：空氣、惰性氣體、真空三種氣氛；

3.7.3 加熱模式：環(huán)境加熱。

★3.8 低溫液氮系統(tǒng)

3.8.1 溫度范圍：-180~450℃；

3.8.2 氣氛：空氣、惰性氣體和真空（10^-2mbar）三種氣氛；

3.8.3 最大操作壓力：2bar。

3.9  小角散射附件

3.9.1 SAXS分析專用透射樣品臺；

3.9.2 專用光路配置，適合于進行微細粒子如納米材料等的散射、晶格面間距大的樣品的衍射、長周期以及粒徑的分布測試。

3.10 微區(qū)應用附件

#3.10.1 光源上，采用全反射單毛細管透鏡或準直管X射線強度優(yōu)先模式；

3.10.2 全自動樣品臺；

3.10.3 定位系統(tǒng)：CCD視頻定位。

3.11 自動進樣器

3.11.1 樣品個數(shù)：不少于8位；

3.11.2 易裝卸，不影響其他樣品臺、原位附件的安裝和使用。

3.12 原位充放電電池附件

3.12.1 原位電池附件用于電池充放電過程的原位XRD測量；

3.12.2 溫度范圍：實際測試溫度不少于-20℃～70℃；

3.12.3 電極：正極和負極。

3.13 提供2018年正版PDF4+ 數(shù)據(jù)庫及配套物相檢索軟件Sleve+，且包含PDF4+ scholar10年使用權(quán)。

3.14 計算機系統(tǒng)及儀器控制和分析軟件,標準數(shù)據(jù)庫

3.14.1 計算機控制系統(tǒng):

計算機配置:不低于四核主頻3.1G Hz，8G內(nèi)存，硬盤1T,40倍速以上可刻錄光驅(qū),22英寸LCD顯示器,激光打印機。

3.14.2 軟件為Windows操作平臺，可進行設備控制，數(shù)據(jù)采集，授權(quán)安裝在3臺計算機上。

3.14.3 應用分析軟件應具備對各種多晶樣品進行物相定性定量分析，無標樣定量分析、Rietveld結(jié)構(gòu)精修、粉末衍射花樣解結(jié)構(gòu)，薄膜材料的物相、次序、厚度、密度、粗糙度分析，纖維素結(jié)晶度分析、晶胞參數(shù)計算和固溶體分析，微觀應力及晶粒大小分析，微區(qū)分析、介孔材料孔徑測定、納米顆粒度測定等功能。

3.15 外部冷卻水系統(tǒng)(分體式)

 內(nèi)置冷卻劑非風冷方式，滿足儀器滿功率運行；

 溫度范圍：5~35°C; 溫度穩(wěn)定度：±0.5°C。

4. 配置

4.1 主機(按上述技術(shù)標書配置)一套；計算機/打印機各一套。

4.2 輔助設備:

4.2.1 外部冷卻水系統(tǒng)(分體式):內(nèi)置冷卻劑非風冷方式，滿足儀器滿功率運行。

4.2.2 電腦和打印機。

4.3. 專用工具一套。

5. 技術(shù)服務

5.1 保修期，用戶驗收通過后整機保修1年。

5.2 由供應商提供用戶操作手冊及安裝維護手冊和各種相應說明書。供應商在廣州有完善的售后服務系統(tǒng)：賣方專業(yè)工程師實施免費安裝,調(diào)試。保修期內(nèi)免費維修,提供儀器終身維修維護服務。有完善的人員培訓計劃：提供教材,免費現(xiàn)場培訓免費。

6. 訂貨數(shù)量：

一套

7. 目的港：

中國科學院廣州能源研究所用戶指定地點

8. 交貨日期：

  收到信用證后3個月內(nèi)

9. 執(zhí)行的相關(guān)標準

無

獲得 2006 R&D 100 Award 技術(shù)創(chuàng)新獎