第35卷，第8期 2015年8月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.35,No.8-pp2324-2328
August,2015
上海光源XAFS线站时间分瓣X射线激发发光谱实验系统
张招红，2，姜政，薛松，郑丽芳1*
1.中国科学院上海应用物理研究所，上海201204 2.中国科学院大学，北京100049
O 系统基于时间相关单光子计数法的原理设计，以同步辑射光源的脉冲特性及其良好的时间结构为基础，通过集成定时系统、光谱仪系统和核电子学系统，在国内同步辐射装置上首次实现了TRXEOL实验方法。定
光谱仪经光电探测器把样晶发光信号转换成电脉冲，核电子学系统对定时电脉冲和发光电脉冲之间的时间差进行统计分析，可得到样品的发光衰减曲线，再结合光谱仪的扫描控制和数据获取系统，可得到样品的 TRXEOL光谱。利用该实验系统可以测量发光样品的普通XEOL光谱、发光衰减曲线和TRXEOL光谱。用 ZnO纳米线样品，进行了实验验证。实验得到的普通XEOL光谱能够明显区分该样品在390和500nm处的两个发光中心；得到的发光衰减曲线能够区分小于2ns的快发光过程和200ns的慢发光过程；分别在0～ 1，2～200和0200ns时间窗口内测量得到了Zn0纳米线样晶的TRXE0L光谱，在这3个发光时间带内得到了对应的发光信息；ZnO纳米线样品发光衰减曲线快发光峰的半高宽约为0.5ns，证明了TRXEOL系统的最小时间分辨率小于1ns。该系统在国内同步辐射装置上提供了用于研究发光材料的TRXEOL实验方法，该方法与发光模式的XAFS方法相结合，可更深人的研究发光材料的发光行为。整个实验平台操作简便、工作稳定可靠，不仅为发光材料的研究提供了研究手段，还为进一步开展发光模式XAFS和TRXEOL 成像等实验方法提供技术前提。
关键词时间分辨谱学；XEOL实验；单光子计数法
中图分类号：04331.1文献标识码：A
引言
DOI: 10, 3964/j issn. 1000-0593 (2015 )08-2324-05
X射线激发发光光谱(XEOL，X-rayExcited Optical Lu-minescene)实验方法是应用同步辐射X射线激发样品，测量、分析样品发光光谱的一种实验手段。同步辐射X射线能
上海光源X射线吸收精细结构谱（XAFS，X-rayAb-sorbed Fine Structure Spectroscopy）光束线站(BL14W1)是个通用的高性能X射线吸收光谱实验装置，X射线能量范围 3.9~23keV，样品处光通量3.62X10phs/@189mA，能量分辨率2X10-10keV，可以开展透射XAFS、荧光 XAFS、掠入射XAFS、快时间分辨XAFS和原位XAFS的研究1-3]。上海光源储存环周长432m，可以提供周期为1440 ns，宽度为80ps的X射线脉冲，此脉冲与其前后的X射线间的时间间隔可以在ns到us范围内调节"]。应用同步辐射光源的这种时间结构，可实现ns到s量级的时间分辨动态原位实验方法5。
收稿日期：2014-07-04，修订日期：2014-10-15 基金项目：国家(973)项目(2010CB934501)资助
作者简介：张招红，1979年生，上海光源束线控制组高级工程师
*通讯联系人e-mail;xhenglifang@ sinapac,cn
量连续可调，可选择不同能量的射线，选择性地激发样品中不同的元素和不同的相，从而确定发光样品的发光中心」。将XEOL与发光模式的XAFS相结合，可以进一步确定发光材料中发光体的结构了。第三代同步辐射光源的高亮度特性为时间分辨X射线激发发光光谱（TRXEOL，Time resolvedXEOL)技术的应用提供了基本保障[8.9]，TRXEOL 应用同步辐射的小于100ps的X射线脉冲激发样品后，测量样品发光随时间的衰减曲线，并在不同的发光时间带内测量XEOL光谱，再结合发光模式的XAFS方法，可更深人的理解发光材料的发光行为，TRXEOL实验方法的基本原理如图1所示。