X光吸收光譜

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索

X光吸收光譜(X-ray absorption spectroscopy,XAS)是目前廣泛應用於取得氣態分子凝體中,目標原子之區域(原子尺度)結構資訊及電子狀態的一種技術。

光源[编辑]

X光吸收光譜可藉由調變X光光子能量,於目標原子束縛電子激發能量範圍內進行掃瞄而得。通常需使用同步輻射設施以提供高強度並可調變波長之X光光束。

光譜區域[编辑]

X光吸收光譜相關的技術,有稱之為X光吸收細微結構(X-ray Absorption Fine Structure, XAFS),或延伸X光吸收細微結構(Extended X-ray Absorption Fine Structure, EXAFS)。另外,X光吸數光譜區段在接近目標原子之殼層電子激發處,目標原子之殼層電子吸收光子,會有一陡直的上升,常稱之為X光吸收近邊緣結構(X-ray Absorption Near-Edge Structures,XANES)或X光吸收近邊緣結構(Near-Edge X-ray Absorption Fine Structure,NEXAFS)。

應用及樣品型態[编辑]

由於X光穿透能力強,光譜各種目標原子的吸收區域重疊性也不高,在分子、材料科學生物學化學地球科學環境科學等各領域都有相當廣泛的應用。其受測樣品可以是粉末液體氣態樣品。依實驗方法及實驗站設計,可進行高、低壓、高、低溫、原位(in-situ)實驗。


實驗方法概述[编辑]

穿透法[编辑]

最常用且容易的方法,以台灣NSRRC同步輻射的X光吸收光譜實驗站為例,X光光源經單光器選擇光源能量後,引導至實驗站,以一氣體離子腔偵測入射光源強度I0,光束通過離子腔之後,打在樣品,再由樣品後的離子腔偵測穿過樣品後光束剩餘強度It。在It離子腔後,可選擇性加置一參考標準品及另一離子腔Ir,以做為能量校正。實驗時,改變光源之單光器來掃描目標原子的能量範圍,即可以\ln {\dfrac{I_0}{I_t}}求取各能量位置的吸收度。穿透法的限制在於樣品的濃度,過濃會有自吸收的效應,太稀訊雜比不好也無法分析。

螢光法[编辑]

螢光法利用目標原子在吸收光源後躍遷回基態所放出的螢光強度,來判定被吸收光子的量。可用於高濃度粉末或液體形態的樣品。常用的偵檢器為Lytle detector,並以特定濾光片去除光源的影響。測得的螢光光源I_f正比於吸收強度,可以用I_f/I_0得到吸收光譜。

電子產率[编辑]

外部連結[编辑]

參看[编辑]