在北京同步辐射光源上使用自由空气电离室绝对测量了同步辐射硬X射线光子通量。通过自由空气电离室复现空气比释动能率量值，根据在电离辐射量及其单位中定义的空气比释动能与注量及通量的关系，定量得到了光子通量。由于在测量期间，光子通量随时间变化，而测量需要一定的时间，因此，研究了配套的在线通量监测系统，监测带来的不确定度为0.03%。通过测量空气衰减修正因子及复合损失修正因子，结合在线通量监测，在能量为15 keV的同步辐射X射线上用自由空气电离室复现了空气比释动能率。在实际实验条件下复现的空气比释动能率为0.239 Gy/s，从而得到同步辐射X射线的光子通量为5.28×109 photons/s， 相对标准不确定度为0.68%。

提出一种基于掠入射微柱面反射镜阵列的X射线成像型平响应低通滤波技术。根据X射线光学理论，介绍了基于微柱面反射镜阵列的平响应低通滤波原理，分析了元件透射谱的计算方法。基于电子束刻蚀技术在聚酰亚胺衬底上制作了金柱体直径200 nm、深度1.3 μm、占空比0.393的微柱面镜阵列样品，根据理论计算在2°掠射角时其截止能量为1250 eV，响应不平整度为5.7%。利用转角精度优于0.1°的三维精密转角机构，在北京同步辐射装置的4B7B软X射线束线站标定样品在不同掠入射角下的透射率，得到初步标定结果。标定结果显示，在1 keV以上的不同能点各曲线均有下降趋势，且角度越大下降能点越偏软，说明掠射角的增大对较高能的X射线具有明显抑制效果。由于电子束刻蚀的技术局限性，样品的深宽比、侧壁垂直度、侧壁粗糙度等参数并未达到理论要求，所以标定结果与理论计算值有一定差异。

有机态氮是土壤氮素的主要存在形式,在农田生态系统氮循环中占有重要地位.了解土壤有机氮官能团组成,可为制定合理的农田管理措施提供科学依据.同步辐射软X射线近边吸收谱(N K-edge XANES)技术,是原位测定土壤有机氮官能团组成最有效的方法,但利用该技术对长期施肥条件下土壤有机氮官能团组成的研究尚未见报道.本试验利用N K-edge XANES方法,研究了长期(18年)不同施肥措施［即休闲(Fallow)、不施肥(CK)、施氮磷钾化肥(NPK)、有机肥配施化肥(NPKM)、1.5倍量的有机肥配施化肥(1.5NPKM)和玉米秸秆配施化肥(NPKS)］对黑土全土及粘粒中有机氮官能团的影响.结果表明:各处理均在401.2～401.6和402.7～403.1 eV范围内出现特征吸收峰,分别归属为酰胺/胺和吡咯类化合物,粘粒中特征吸收峰通常较全土更为明显.半定量分析结果指出,全土和粘粒均以酰胺/胺的相对比例最高,是有机氮官能团的主要存在形态;与休闲处理相比,对照处理中酰胺/胺的相对比例较低,而吡咯类氮的相对比例较高;有机无机配施条件下,酰胺/胺的相对比例随有机肥量的增加而下降,而吡咯类氮的相对比例则呈相反的变化趋势;全土中以NPKS处理的酰胺/胺相对比例最高,而粘粒中则以休闲处理的腈类/芳香氮相对比例最高.利用N K-edge XANES方法原位测定不同施肥措施下土壤有机氮官能团组成的变化是可行的。

设计并构造了一种用于反光电子能谱实验的窄带通真空紫外光子探测器, 可以对能量在9.7 eV附近的光子进行计数.利用丙酮工作气体高通滤波与氟化锶窗口低能截止两种作用的叠加实现窄带通的效果.它的几何结构类似于一种特殊的盖革米勒型计数管, 内部填充低气压丙酮和氩气混合气体, 混合比例为1∶20.氟化锶作为入口窗, 阻止大于9.7 eV的光子进入, 而丙酮气用于捕获光子, 使低能光子不能产生信号.利用氘灯光栅单色系统对窗口温度同带宽的关系进行了精确校定, 使得探测器的光子能量带通宽度低于100 meV, 并可以通过变化氟化锶窗的温度, 使其可以被连续调整下降.温度控制系统的准确度可以达到±0.2 K.

描述了在北京同步辐射装置(BSRF)4B7B软X射线上，通过多种方法进行高次谐波抑制,采用复合滤片消除高能区低能X射线等性能改进方法使光源的高次谐波含量小于1%、能量分辨优于3000，无杂散光。在4B7B光束线上开展了X 射线探测器（XRD）灵敏度、平面镜反射率和滤片透射率的标定方法研究，XRD灵敏度标定不确定度优于3%，平面镜反射率标定不确定度小于3.5%，滤片透射率标定不确定度优于1%。

同步辐射光源中的高次谐波会使透射光栅衍射效率标定精度变差。为了校正光源中的高次谐波对透射光栅衍射效率标定的影响，提出了一种光源存在弱谐波情况下的透射光栅衍射效率标定方法，通过使用谐波X射线的衍射效率修正基波衍射效率标定中谐波的影响，从而得到更为准确的透射光栅衍射效率。使用该标定方法在北京同步辐射光源上开展了透射光栅相对衍射效率标定工作。实验结果表明: 在100~800 eV存在高次谐波能段，修正后透射光栅一级与零级的相对衍射效率与理论模拟结果吻合较好，修正后光栅二级与一级的相对衍射效率更接近理论模拟结果，但与理论模拟结果仍有较大偏差，该偏差主要来源光栅较弱的二级衍射。

以定位20年的黑土肥料试验为平台, 利用同步辐射软X射线近边吸收谱(C-1s NEXAFS)方法, 研究了长期施用化肥以及化肥配施玉米秸秆对土壤有机碳官能团的影响。 结果表明: 与不施肥的空白处理(CK)相比, 单施化肥(N, NPK)后土壤的芳香C和羧基C含量增加, 脂族C和羰基C含量下降, 脂族C/芳香C比值降低； 与单施化肥处理相比, 化肥配施玉米秸秆后芳香C含量下降而脂族C含量增加, 脂族C/芳香C比值增加, 并随玉米秸秆用量增加表现的更为明显； 无论配施玉米秸秆与否, NPK肥混施处理的芳香C、 脂族C以及脂族C/芳香C比值均高于单施N肥处理。 上述结果说明, 单施化肥比不施肥使土壤有机碳官能团中芳香类化合物的相对比例增加, 而脂肪烃类化合物的相对比例下降； 化肥配施玉米秸秆则比单施化肥增加了脂肪烃类化合物的相对比例, 配施高量比低量玉米秸秆的增加趋势更为明显, 同时NPK肥混施比单施N肥有利于提高脂肪烃类化合物的相对比例。 C-1s NEXAFS方法能够原位表征长期定位施肥条件下土壤有机碳官能团组成的变化。

在北京同步辐射装置上，通过对应用于惯性约束聚变(ICF)实验的平面镜反射率的进一步研究，提高了辐射温度的测量精度。进行了对软X射线平面镜反射率的测量、反射镜的清洗、反射率的模拟计算，证明影响反射率变化的主要因素是平面镜的安装角度和沾污。实验结果表明：平面镜的沾污主要来源于ICF实验中的油沾污，采用射频辉光放电清洗非常有效。

在北京同步辐射光源4B7B实验站上，采用透射光栅配X射线电荷耦合元件(CCD)的方法对单色光进行了检验，在优化高次谐波抑制方法后，开展了X射线CCD的灵敏度标定实验研究；在标定数据处理过程中，提出了等效曝光时间的概念，修正了快门开合造成的曝光时间误差。标定实验获得了100~1 500 eV能区CCD的灵敏度，补充了300~600 eV能区CCD灵敏度标定数据，验证了简化模型的正确性。

薄膜样品在实验研究领域要求样品的厚度测量精度非常高, 但由于样品质量小, 采用称重的方法, 测量精度较差。在北京同步辐射装置的中能(4B7A)和低能(4B7B)束线上(光源能区为0.1～6.0 keV, 能量分辨大于1 000), 采用材料对单能光子的透过率来确定样品的质量厚度, 通过不同能点的测量值进行不确定度分析, 提高测量精度, 降低不确定度。利用该方法开展了复合样品厚度的测量方法研究, 给出了有CH衬底的薄膜样品的厚度, 通过不确定度分析得出, 薄膜样品厚度的测量不确定度小于1％。