顾颂琦梅丙宝姜 政1,黄宇营1,

1（中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800）

2（中国科学院上海高等研究院 上海 201204）

3（中国科学院大学 北京 100049）

X射线发射谱［1‒2］属于二次光子过程，来源于外壳层电子向芯能级核空穴的跃迁，其末态为外壳层的核空穴，因此寿命展宽更低，可以获得高能量分辨率。高通量和高准直的第三代光源，结合高能量分辨发射谱仪，使得X射线发射谱（X-ray Emission Spectroscopy，XES）能量分辨率达到meV［3］，远超固体探测器的能量分辨率。XES是探究物质精细电子结构的有利工具，在化学［4］、磁学［5］、生物学［6］等领域有着广泛的应用。

高能量分辨X射线发射谱仪的发展可以追溯到20世纪30年代，Johann等［7］首次将弯晶应用于谱仪上，将X射线单色化，这款谱仪也以他的名字命名。随后，Johansson［8］和von Hamos［9］等也开展了高能量分辨谱仪的研究工作，并且设计了以他们名字命名的谱仪。目前，国际上高能量分辨X射线发射谱仪有两种模式：点到点扫描采集模式和色散采集模式。Johann型和Johansson型谱仪都采用点到点扫描采集模式，基于罗兰园原理，采用球面弯晶将X射线单色化。所不同的是，Johann型谱仪的罗兰圆直径同晶体的曲率半径相等，而Johansson型谱仪中罗兰圆半径等于晶体的曲率半径。在欧洲同步辐射光源（European Synchrotron Radiation Facility，ESRF）的Rossendorf线站、斯坦福同步辐射光源（Stanford Synchrotron Radiation Lightsource，SSRL）的wiggler线 站、瑞 士 光 源（Swiss Light Source，SLS）的SuperXAS线站都相继搭建了单晶或者多晶联用的球面弯晶谱仪。而von Hamos型谱仪采用色散采集模式，柱面弯晶结合位置灵敏探测器可以同时采集到整个发射谱，具有时间分辨的功能，适合原位体系的探测。……