總體介紹
結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)線站是一條插入件線站,主要聚焦于增材制造、動(dòng)態(tài)加載等不可逆過(guò)程的超快時(shí)間分辨原位、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)表征。在同步輻射相襯成像(PCI)、衍射和散射實(shí)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合超快時(shí)間分辨技術(shù),研究先進(jìn)材料從制造到服役全周期過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變形、微觀缺陷和組織演變規(guī)律。線站采用兩臺(tái)短周期CPMU,在高能量區(qū)間保證超高的單發(fā)強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)最高420ps時(shí)間分辨和最高50nm的時(shí)空分辨的多尺度表征手段。
學(xué)科領(lǐng)域:
固體物理、工程材料、行星科學(xué)、材料力學(xué)
科學(xué)應(yīng)用:
l 高能量密度物理:高功率激光驅(qū)動(dòng)材料極端條件相變研究及高壓狀態(tài)方程;
l 先進(jìn)材料的動(dòng)態(tài)加載:氣炮、霍普金斯桿、原位拉伸疲勞等裝置所提供的全應(yīng)變率加載條件下的材料變形、疲勞和失效行為;
l 增材制造過(guò)程的原位實(shí)時(shí)表征:激光和電子束增材制造過(guò)程中的微觀組織及缺陷的產(chǎn)生和演變規(guī)律等等。
實(shí)驗(yàn)方法:
時(shí)間分辨X射線衍射
時(shí)間分辨X射線相位襯度成像
時(shí)間分辨X射線散射
時(shí)間分辨X射線納米成像
光學(xué)模式:
白光模式:光斑大小1mm-14mm;單脈沖強(qiáng)度>109 phs/pulse; 光通量>1016phs/s
微米模式:光斑大小5μm-500μm;光通量>1015phs/s;光子能量20keV-70keV;能量分辨率:0.5%-2.8%
納米模式:光斑大小<50nm;光通量>1014phs/s;光子能量21.8keV;能量分辨率:1.2%
原位裝置:
動(dòng)態(tài)加載裝置:高功率激光(100J)、一級(jí)氣炮、二級(jí)氣炮(up to 18-meters long)、霍普金森桿(拉、壓桿)
激光增材制造裝置:激光送粉、激光鋪粉、電子束增材制造
探測(cè)器:
間接成像探測(cè)器:超高速相機(jī)(KIRANA,Specilised Imaging;Fastcam SA-Z,Photron)
直接散射探測(cè)器:高能像素陣列探測(cè)器(Keck-PAD-CdTe, Sydor;Eiger-CdTe, Dectrics)