X射線小角散射測量中可變溫自動換樣器

李海洋 胡海韜 段鈺鋒 白 波 袁 寶 孫 遠 黃志強林 權 程 賀 王 晶 張紹英 童 欣

1（能源熱轉換及其過程測控教育部重點實驗室東南大學能源與環境學院 南京 210096）

2（中國科學院高能物理研究所 北京 100049）

3（散裂中子源科學中心 東莞 523803）

4（華南軟物質科學與技術高等研究院華南理工大學分子科學與工程學院 廣州 510640）

5（廣東省功能與智能雜化材料與器件重點實驗室華南理工大學 廣州 510640）

6（中國科學院物理研究所 北京 100190）

小角X 射線散射（Small Angle X-ray Scattering，SAXS）是在納米尺度上研究物質幾何結構的重要手段，廣泛地應用于納米材料［1］、生物大分子［2?3］、膠束［4?5］、軟物質等領域的研究。相比于其他納米材料的表征手段，小角散射具有制樣簡單、統計性高、可加載樣品環境進行原位動態試驗研究等優點［6?7］。

目前，多數前沿散射實驗需要在特殊的樣品環境下進行，其中變溫條件是最廣泛的需求［8?9］。在低溫條件下，原子的熱運動減少，可以顯著提高結構測量的精度，且低溫條件為研究低溫相變提供了可能，在極低溫的條件下可以更好地進行量子材料、磁性材料等的研究［10］。中、高溫條件下的樣品環境設備在金屬材料和加工等領域有著非常廣泛的應用，包括殘余應力分布測量、金屬相變分析、微觀力學研究等［11］。此外，隨著同步輻射光源和小角散射譜儀的發展，樣品的檢測能力得到了顯著提升。測試樣品較多時，為了減少因關閉和打開儀器以及樣品校準而導致的停機時間，減輕實驗人員重復換樣的工作負擔，提高實驗效率，實驗過程有必要實現自動操作和控制［12］。……