Оглавление
Предисловие редакторов перевода.................. 5
Предисловие ............................ 7
1. Введение. Свойства синхротронного излучения (К. Кунц)..... 9
1.1. Исторический обзор...................... 11
1 2. Количественные характеристики СИ.............. 14
1.2.1. Уравнения для идеальной орбиты............ 14
1 2.2 Учет особенностей реальных условий........... 22
1.2.3. Временная структура.................. 27
1.3. Сравнение с другими источниками............... 29
1 3.1. Инфракрасная и видимая области............ 29
1.3 2. Вакуумная ультрафиолетовая область.......... 30
1.3 3 Рентгеновская область.................. 30
1.4. Благодарности........................ 33
Литература ........................... 33
2. Источник синхротронного излучения (Э. Роу)........... 37
2.1. Основные понятия...................... 39
2.1.1. Динамика орбиты.................... 39
2 1.2. Радиационное затухание................. 44
2.1.3. Время жизни электронного сгустка............ 45
2.1.4. Поперечное сечение электронного сгустка......... 47
2.2. Принципы конструирования.................. 48
2.2.1. Магнитное поле и энергия................ 49
2.2.2. Магнитная структура.................. 50
2.2.3. Инжектор ....................... 51
2.2.4. Ускоряющая система................... 52
2.2.5. Смещение энергии с помощью змеек........... 53
2.2.6. Многополюсные змейки (ондуляторы).......... 54
2.3. Примеры проектов...................... 55
2.3.1. ALADDIN ....................... 55
2.3.2. Национальный источник синхротронного излучения NSLS 68 Литература ....................74
3. Аппаратура для спектроскопии и других применений СИ (В. Гудат, К. Кунц)........75
3.1. Организация лабораторий................... 77
3.1.1. ВУФ-лаборатория на малом накопителе......... 77
3.1.2. ВУФ- и рентгеновские лаборатории на большом накопителе .......................... 80
3.1 3. Оптическая система канала............... 89
3.2 Оптические элементы..................... 93
3 2.1. Зеркала и отражающие покрытия............ 94
3 2.2. Диспергирующие элементы............... 110
3.2.3 Фильтры и поляризаторы................ 129
3.3 ВУФ-монохроматоры..................... 136
3.3.1 Общие замечания.................... 136
3.3.2. Монохроматоры нормального падения.......... 139
3.3.3. Монохроматоры скользящего падения.......... 145
3.3.4. Новые разработки.................... 154
3.4. Рентгеновские монохроматоры................. 155
3.4.1. Приборы с плоскими кристаллами............ 155
3.4 2 Обрезание излучения высших порядков......... 159
3.4.3. Монохроматоры на изогнутых кристаллах........ 162
3.5. Детекторы фотонов...................... 164
3.5.1. Детекторы для вакуумной ультрафиолетовой области ... 164
3.5.2. Детекторы рентгеновского излучения........... 175
3.6. Типичные экспериментальные установки............ 181
3 6.1. Эксперименты в вакуумной ультрафиолетовой области .. 181
3 6 2. Эксперименты в рентгеновской области......... 189
3.7. Благодарности........................ 201
Литература ........................... 201
4. Теоретические вопросы спектроскопии глубоких уровней (А. Котани, И. Тойозава)...211
4.1. Основные понятия и соотношения для процессов излучения... 213
4.1.1. Поляризуемость и функция диэлектрической проницаемости ......................... 213
4.1.2. Коэффициент поглощения и сила осциллятора...... 214
4.1.3. Дисперсионные соотношения и правила сумм....... 215
4.2. Распределение сил осцилляторов............... 217
4.2.1. Спектры поглощения в атомах............. 217
4 2.2. Единая картина спектров в атомах, молекулах и твердом теле........................ 219
4.2 3. Тонкая структура рентгеновского поглощения в широкой области спектра (EXAFS)..225
4.3. Электронно-дырочные взаимодействия............. 227
4.3.1. Общее рассмотрение экситонов............. 227
4.3.2. Экситоны Ванье и экситоны Френкеля.......... 229
4.3 3. Спектры оптического поглощения............ 232
4 3.4. Влияние спинового и орбитального вырождений..... 234
4.4. Конфигурационное взаимодействие............... 236
4.4.1. Процесс Оже..................... 236
4.4.2. Эффект Фано...................... 239
4 5. Одновременные возбуждения и релаксации.......... 242
4.5.1. Локализованные возбуждения и релаксация в деформируемой решетке..................... 243
4.5.2. Возбуждение ядра кристалла в деформируемой среде 245
4.5 3. Структура боковых полос................ 249
4.5.4. Релаксация в экситон-фононных системах........ 252
4.6. Эффекты многих тел в металлах............... 253
4.6 1. Правило сумм Фриделя и теорема ортогональности Андерсона ........................ 254
4.6 2. Инфракрасная расходимость............... 256
4.6.3. Сингулярность на границе Ферми............ 258
4.7. Взаимодействия в конечном состоянии, связанные с незаполненными оболочками.......... 260
4.7.1. Мультиплетное расщепление............... 260
4.7.2. Модели для рассмотрения локальных и зонных характеристик ......................... 262
4.7.3. Корреляционные эффекты в узкой d-зоне........ 265
4.8. Неупругое рентгеновское рассеяние.............. 266
4.8.1. Комптоновское и комбинационное рассеяние....... 267
4 8 2 Резонансное комбинационное рассеяние......... 269
4.9 Основные направления современных и будущих исследований 272
Литература ........................... 274
5. Атомная спектроскопия (К. Кодлинг)............... 278
5.1. Спектры поглощения атомов в вакуумной ультрафиолетовой области ........................... 279
5.2. Основные эксперименты спектроскопии фотопоглощения .... 280
5.2.1. Спектроскопия фотопоглощения............. 281
5.2 2. Фотоэлектронная спектроскопия............. 284
5.2.3. Масс-спектрометрия .................. 285
5 2.4. Флюоресценция..................... 286
5 3. Ограничения экспериментов по фотопоглощению........ 287
5.4. Основные положения теории................. 288
5.5. Экспериментальные результаты................ 290
5.5.1. Спектроскопия фотопоглощения............. 290
5 5.2. Фотоэлектронная спектроскопия............. 306
5 5.3. Масс-спектрометрия .................. 314
5.6. Будущие эксперименты.................... 316
Литература ........................... 316
6. Молекулярная спектроскопия (Э. Кох, Б. Зоннтаг)........ 321
6.1. Общие представления..................... 325
6.2. Абсорбционная спектроскопия................. 331
6.2.1. Валентные спектры простых двух- и трехатомных молекул .......................... 331
6.2.2. Валентные и ридберговские возбуждения в N2...... 333
6.2.3. Серии Ридберга в спектрах поглощения валентных оболочек Н2O и D2O.................... 338
6.2.4. Остовные спектры простых двух- и трехатомных молекул 339
6 2.5. d-Спектры ....................... 348
6.2.6. Галогениды щелочных металлов............. 351
6.2.7. Фториды ксенона.................... 356
6.2.8. Резонансы во внутренней потенциальной яме....... 361
6.2.9. EXAFS......................... 365
6.2.10 Спектры валентных оболочек органических соединений 366
6.2.11. Спектры остовного поглощения органических соединений 375
6.3. Фотоэлектронная спектроскопия................ 380
6 3.1. Интенсивности спектров фотоэлектронов и парциальные сечения фотоионизации .....382
6.3.2. Резонансная спектроскопия фотоионизации и измерения по методу совпадений..........386
6.4. Флюоресценция ....................... 387
6 4.1. Спектры флюоресценции и возбуждения......... 387
6.4.2. Флюоресцентная спектроскопия с временным разрешением 393
6.5. Масс-спектрометрия ..................... 396
6.6. Благодарности........................ 399
6.7. Приложение......................... 400
Литература ........................... 418
7. Спектроскопия твердого тела (Д. Линч).............. 427
7.1. Качественное описание оптических свойств.......... 428
7.1.1. Макроскопические оптические свойства......... 428
7.1.2. Микроскопическое рассмотрение............. 433
7.1.3. Модуляционная спектроскопия.............. 436
7.1.4. Заключение ...................... 439
7.2. Металлы и сплавы...................... 440
7.2.1. Вакуумная ультрафиолетовая область.......... 440
7.2.2. Мягкая рентгеновская область.............. 449
7.2.3. Заключение ...................... 454
7.3. Полупроводники....................... 455
7.3.1. Вакуумная ультрафиолетовая область.......... 455
7.3.2. Мягкая рентгеновская область.............. 468
7.3.3. Заключение....................... 471
7.4. Диэлектрики......................... 472
7.4.1. Твердые инертные газы................. 472
7.4.2. Кристаллы галогенидов щелочных металлов....... 479
7.4.3. Галогениды других металлов.............. 488
7.4.4. Другие неорганические диэлектрики........... 494
7.4.5. Органические диэлектрики................ 494
7.4.6. Заключение ...................... 495
Литература ........................... 495
Дополнительная литература..................... 507
Именной указатель......................... 513
Предметный указатель........................ 517
Указатель химических соединений.................. 521