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在 Diamond Light Source 的 I12 JEEP 光束线上实现并评估远场三维X射线衍射

材料科学 2023-02-21 v2

摘要

结果表明,三维X射线衍射(3DXRD)在 Diamond Light Source 的 I12 联合工程、环境与加工(JEEP)光束线上是可行的。作为演示,研究了一种微结构简单的低碳铁素体钢,其处于高度织构化且退火的状态。我们创建了适用于该光束线的处理流程,使用 3DXRD 用户群体中已成熟的软件,从而能够确定晶粒质心位置、取向与应变张量分量。取向及织构测量经电子背散射衍射(EBSD)数据独立验证,具有 0.1\sim 0.1^\circ 的不确定度,与其他 3DXRD 仪器相当。空间分辨率受远场探测器像素尺寸限制;晶粒质心位置误差的平均值确定为 ±80μ\pm \sim 80 \mum。还测得弹性应变的平均每晶粒误差为 1×103\sim 1 \times 10^{-3};未来实验可通过改进样品制备、数据收集与分析技术来降低该误差。在 I12 上应用 3DXRD 展现出巨大潜力,因其光束线灵活开放的架构,其实现是非常可取的。可使用用户自有或设计的样品环境,因此 3DXRD 可应用于此前未探索的科学领域。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.06779,
  title  = {Implementing and evaluating far-field 3D X-ray diffraction at the I12 JEEP beamline, Diamond Light Source},
  author = {James A. D. Ball and Anna Kareer and Oxana V. Magdysyuk and Stefan Michalik and Anastasia Vrettou and Neal Parkes and Thomas Connolley and David M. Collins},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.06779},
  year   = {2023}
}

备注

13 pages, 10 figures. Published in Journal of Synchrotron Radiation