利用单色同步辐射进行时间分辨应用的快速 X 射线反射率测量

我们描述并演示了一种用于并行收集 X 射线反射率数据的新技术，该技术兼容单色同步辐射与平整衬底，并将其应用于薄膜生长的原位观测。该方法采用多毛细管 X 射线光学元件产生入射到样品表面的会聚扇形辐射，并利用面探测器在匹配入射扇角的角度范围内同时收集 XRR 信号。详细描述了决定该技术在倒易空间中的范围与仪器分辨率以及信背比的因素。我们的具体实现记录 $2\theta$ 中约 5° 的范围，并分辨出来自层厚为 3 至 76 nm 的样品的 Kiessig 条纹。最后，我们通过在康奈尔高能同步辐射源（CHESS）上利用脉冲激光沉积（PLD）在 \ce{SrTiO3} 上生长外延 \ce{La_{0.7}Sr_{0.3}MnO3} 期间获得的 100 ms 时间分辨的原位 XRR 数据，说明了该方法的价值。与先前的并行 XRR 数据收集方法相比，我们的方法是首个既与样品无关又兼容典型第三代同步辐射源的高度准直单色辐射的方法。此外，我们的技术可容易地改造用于实验室光源。