凝聚态物理(理论与实验)、计算与理论物理、天文学、材料科学、纳米材料与器件、核物理、光谱学、量子计算与量子信息、高能物理环境科学、生物物理学、生物化学、有机合成、高分子化学、超分子化学、生物地球化学;辐射生物学;食品科学与技术;可持续能源生产;水科学与技术;气候变化、化学冶金、药物输送、伤口愈合、再生医学、昼夜节律、神经生物学、纯数学与应用数学(计算流体动力学、天体力学、运筹学、数值方法、弹性动力学、数论、图论、算子论、可和性理论、概率与统计)
讲师:Nianqiang Wu 办公室:159 Goessmann 实验室 电话:(413) 545-6175 电子邮件:nianqiangwu@umass.edu 主页:https://people.umass.edu/nianqiangwu/ 办公时间:周二和周四下午 3:45-4:30 或预约 讲座:周二和周四下午 2:30 - 3:45,Hasbrouck 实验室,Add 房间 107 课程描述:将介绍各种分析技术,例如质谱、SIMS、MALDI、FTIR(例如 ATR、PM-IRRAS 和 DRIFTS)、拉曼、SERS、XPS、UPS、XAENS、EXAFS、NMR、EPR、荧光、紫外-可见光谱和成像。将涵盖仪器的原理、结构和应用。重点将放在培养解决与特性相关的问题的能力上。特别关注选择适当的分析技术来表征材料、催化剂、生物分子、食品和设备的标准。先决条件:无。教材:(1)“表面分析:主要技术”,John C. Vickerman,Ian Gilmore,第二版,John Wiley & Sons,Inc.,(2009),ISBN:978-0470017647(旧版本:“表面分析 - 主要技术”,作者:John C. Vickerman,John Wiley & Sons;第一版,(1997),ISBN:0471972924)(2)“化学分析:现代仪器方法和技术”,Francis Rouessac,Annick Rouessac,John Wiley & Sons,第二版,(2007),ISBN:978-0-470-85903-2。有用的参考文献:(1)《分析化学:化学家和实验室技术人员的工具包》,Bryan M. Ham、Aihui MaHam,John Wiley & Sons,(2015),ISBN:978-1-118-71484-3。(2)《分子光谱学手册》,DN Sathyanarayana 著,(2015),ISBN-13:978- 9384588250。(3)《有机结构光谱学》,Joseph B. Lambert、Herbert F. Shurvell、David A Lightner、Robert Graham Cooks,Prentice Hall 著;第 1 版,(1997 年),ISBN:0132586908 (4) “材料科学中的表面分析方法”,作者 DJ O'Connor、Brett A. Sexton、Roger SC Smart,Springer;第 2 版,(2003 年),ISBN:3540413308 (5) 有机光谱学,作者 Lal Dhar Singh Yadav,Springer;第 1 版,(2005 年),ISBN:1402025742 (6) 在线 AFM 教科书,“扫描探针显微镜基础”,作者 VL Mironov,http://www.nanotech-america.com/dmdocuments/mironov_book_en.pdf (7) “表面和界面分析手册”,作者 John C. Riviere,CRC;第 1 版,(1998 年),ISBN:0824700805 (8) “有机化合物的结构测定:光谱数据表”,作者:E. Pretsch、P. Bühlmann、C. Affolter,Springer;第 3 版,(2004 年),ISBN:3540678158
飞秒光谱学夏季和2012年PI:Marcos Dantus教授,部。。2012年夏季:具有新型飞秒纤维激光器源的激光诱导的分解光谱(LIB),没有放大器。引入了一种新型的模型和测量技术,用于飞秒libs的消融阈值。(请参阅上面的出版物。)2011年夏季:配置了一个7飞秒的激光系统,用于单光束相干抗螺旋体拉曼光谱法(CARS)。开发了进行僵化,温度,分子组成和浓度的实时测量的模型。
衍射法可揭示有关晶相体积分数、纹理和残余应力的信息,而断层扫描可提供材料微观结构的互补三维图像。衍射和断层扫描在定制材料设计、加工和寿命评估领域的影响越来越大。光谱学可提供有关化学键合细节的独特信息,并有助于理解原子间的相互作用。目前,工程材料科学对光子和中子的利用情况发展迅速:光子和中子源的通量增加,现有光束线和仪器的翻新以及设计和建造具有优化光束光学和位置敏感探测器的新光束线和仪器,以及数据质量和数量的提高。
第三部分 其他资料(更多详情可于教学计划中另行提供) 1. 关键词大纲(列出本课程的主要主题。) ● 材料特性 ● 分析技术概览 ● 显微镜 ● 光谱学 ● 光学显微镜 ● 电子显微镜:扫描和透射 ● 扫描探针显微镜 ● 电子探针微分析 ● X 射线衍射 ● 离子束技术 ● 二次离子质谱法 ● 卢瑟福背散射光谱法 ● 霍尔效应 ● 电容-电压测量 ● 塞贝克效应 ● 分光光度法 ● 光谱椭圆偏振法 ● 调制光谱法 ● 光致发光 ● X 射线光电子能谱法 2. 阅读清单 2.1 必读内容(必读内容可以包括书籍、书籍章节或期刊/杂志文章。城大图书馆还提供电子书、电子期刊。)
尽管软 X 射线区域与新兴能源转换技术息息相关,但由于 X 射线光学基础问题,该区域很少得到利用。相比之下,软 X 射线和硬 X 射线区域则广泛应用于基于光栅[1,2]或晶体[3]单色仪的同步辐射装置,以便为光谱学或显微镜学提供高光子通量和高能量分辨率的光子束。[4–6] 传统的单层涂层平面光栅单色仪(PGM)在软 X 射线范围内效率相对较低,并且由于入射光子束的掠射角非常小,杂散光不可忽略。基于晶体的单色仪在几乎垂直入射条件下的软 X 射线区域工作,这会导致热负荷和热不稳定性。
研究材料与光的光谱相互作用的学科称为光谱学,我们可以从一个简单的问题开始:“光是什么?”。我们用眼睛观察到的光(以及我们看不见的光)是由于能量在空间中以电场和磁场的组合形式传播而产生的,称为电磁波。这种波可以用其波长来表征,可见光区域的光的波长范围从紫色区域的 400 nm 到红色区域的 700 nm。我们都熟悉彩虹的景象,如果彩虹的颜色在图中显示为波长垂直向下增加,那么红色以下是红外线,紫色以上是紫外线。这些区域无法用人眼探测到,但可以使用对这些波长敏感的合适仪器进行研究。对于钻石,我们会发现需要测量所有三个区域。