Технический принцип

Рентгеновский абсорбционный спектрометр (XAS) основан на взаимодействии рентгеновских лучей с конкретными элементами вещества. Когда рентгеновские лучи проходят через образец, лучи определенной энергии поглощаются атомами в образце, вызывая электронный скачок, излучая рентгеновские лучи определенной длины волны. Эти излучаемые рентгеновские лучи несут образцы информации об атомной структуре и электронном состоянии. В основе технологии XAS лежит тонкое регулирование энергии рентгеновских лучей, возбуждение электронных переходов конкретных элементов в образце и измерение энергии и интенсивности рентгеновских лучей. Анализируя форму, положение и прочность спектральных линий поглощения, можно получить ключевую информацию, такую как валентное состояние элемента, среда распределения, тип химической связи и локальная электронная структура.

Примеры применения

В области материаловедения технология XAS может быть использована для изучения кристаллической структуры материала, электронного состояния и распределения элементов. Например, в исследованиях материалов батареи технология XAFS может проводить полевые испытания для анализа изменений валентного состояния и структуры материала во время зарядки и разрядки батареи, обеспечивая основу для оптимизации производительности батареи. В области химии технология XAS раскрывает механизм химической реакции и помогает ученым понять изменения в структуре атомов и электронов в процессе реакции. Например, исследовательская группа по углеродной химии из Тяньцзиньского университета использует рентгеновский абсорбционный спектрометр тонкой структуры для отображения электронной структуры катализатора CuxSi и среды распределения, что дает новое представление о реакции на интерфейсе Cu - O - Si и катализаторе частиц ядерной оболочки Cu - Si. В биологии и медицине технология XAS предлагает новые способы изучения пространственной конфигурации биологических макромолекул, а также диагностики и лечения заболеваний. Кроме того, технология XAS может быть использована для обнаружения состава металлических материалов, определения толщины тонкопленочных материалов, неразрушающего анализа археологических образцов и других сценариев.