揭秘物質的局部結構：X射線吸收譜儀（XAS）技術簡介

X射線吸收譜儀（XAS）是一種基于同步輻射光源的先進光譜技術，通過分析X射線與物質相互作用后的信號變化，揭示材料的元素組成、電子態及微觀結構信息。其核心在于利用X射線激發原子內層電子，通過檢測電子躍遷產生的熒光或俄歇電子信號，獲取物質局域結構的“指紋”信息。技術原理：電子躍遷的“顯微鏡”當X射線能量達到原子內層電子的電離閾值時，會引發電子躍遷，形成吸收邊。根據能量范圍不同，XAS分為兩個關鍵區域：X射線吸收近邊結構（XANES）：吸收邊10eV至后50eV，反映電子態和化學環...

X射線吸收譜（XAS）基本原理：從EXAFS到XANES的物理機制

X射線吸收譜（XAS）通過測量物質對X射線的吸收特性，揭示原子局域電子態及幾何結構信息，其核心由擴展X射線吸收精細結構（EXAFS）和X射線吸收近邊結構（XANES）兩部分組成，二者的物理機制均源于X射線激發內層電子后光電子波與近鄰原子的散射干涉效應，但能量范圍與散射路徑的差異導致其反映的結構信息各有側重。EXAFS的物理機制EXAFS觀測吸收邊高能側30-1000eV范圍的振蕩信號，其根源是光電子的單次散射效應。當X射線能量超過內層電子電離能時，原子吸收光子并激發內層電子為...

電化學原位XAFS反應池的模塊化設計原理

電化學原位XAFS反應池的模塊化設計以提升實驗靈活性、數據可靠性及操作便捷性為核心，通過標準化功能單元實現多場景適配與性能優化，其設計原理主要體現在以下幾個方面：1.功能模塊拆分與標準化接口設計反應池被拆分為光學模塊、電化學模塊、流體控制模塊及環境控制模塊，各模塊通過標準化接口（如螺紋、卡扣）實現快速組裝與替換。例如：光學模塊：采用可拆卸的Kapton膜或石英窗，支持透射/熒光雙模式切換，窗體厚度與材質根據X射線能量范圍（如2.5-20keV）定制，減少信號衰減。電化學模塊：...

臺式XAFS其有著怎樣的功能呢？

臺式XAFS是一種無需依賴同步輻射光源，即可在常規實驗室環境中實現高精度X射線吸收精細結構測量的分析設備。它通過X射線單色器設計或羅蘭圓結構，將X射線能量聚焦至特定范圍（通常為4.5-25keV），結合透射或熒光檢測模式，獲取材料中特定元素的局域原子結構、電子態及配位環境信息。臺式XAFS的主要功能包括以下幾個方面：1、材料結構分析功能局域原子結構表征：能夠確定吸收原子周圍局部環境的配位數、鍵長、鍵角等結構參數，提供原子尺度上的結構信息，對于研究非晶材料、納米材料、催化劑等短...

X射線吸收譜儀的技術原理與應用實例

技術原理X射線吸收譜儀（XAS）基于X射線與物質中特定元素的相互作用。當X射線穿過樣品時，特定能量的射線會被樣品中的原子吸收，引發電子躍遷，發射出特定波長的X射線。這些發射的X射線攜帶樣品原子結構和電子狀態信息。XAS技術核心是精細調控X射線能量，激發樣品中特定元素的電子躍遷，并測量X射線的能量和強度。通過分析吸收譜線的形狀、位置和強度，能獲取元素價態、配位環境、化學鍵類型以及局部電子結構等關鍵信息。應用實例在材料科學領域，XAS技術可用于研究材料的晶體結構、電子態以及元素分...

談談臺式X射線吸收譜儀的軟件安裝與調試

臺式X射線吸收譜儀是一種用于分析材料微觀結構和元素特性的先進儀器，具備高精度、高靈敏度的特點，廣泛應用于材料科學、化學、生物學等領域。其核心原理基于X射線與物質中特定元素的相互作用。當X射線穿過樣品時，特定能量的射線會被樣品中的原子吸收，引發電子躍遷并產生特征信號。通過精細調控X射線能量，儀器可激發樣品中特定元素的電子躍遷，并測量X射線的能量和強度，進而分析吸收譜線的形狀、位置和強度，獲取元素的價態、配位環境、化學鍵類型及局部電子結構等關鍵信息。臺式X射線吸收譜儀的軟件安裝與...

二次電池原位池技術：原理、構造與應用進展

二次電池原位池技術是一種用于實時監測電池內部反應過程的技術，對于理解電池的工作原理、優化電池性能具有重要意義。原理二次電池原位池技術基于電化學原理，通過構建一個允許電池在充放電過程中進行實時監測的微型反應池，利用光譜、質譜等表征技術，捕捉電池內部電極材料、電解液等組分的動態變化。例如，通過拉曼光譜或紅外光譜儀，可實時監測電極材料結構演化、電解液分解產物生成等關鍵過程，為揭示電池失效機制提供直接證據。構造原位池通常由陽極主體、陰極底座、密封墊圈、壓實導電裝置等部件組成。陽極主體...

X射線吸收譜在能源材料催化機理研究中的應用

X射線吸收譜（XAS）作為研究材料局域原子與電子結構的關鍵技術，在能源材料催化機理研究中展現出優勢。通過結合同步輻射與實驗室級光源，XAS可解析催化劑活性位點的價態、配位環境及動態演化，為設計高效催化劑提供分子級理解。一、XAS技術原理與優勢XAS通過測量X射線吸收系數隨能量的變化，分解為X射線吸收近邊結構（XANES）和擴展邊結構（EXAFS）。XANES反映原子價態與對稱性，EXAFS揭示近鄰原子種類、距離及配位數。其優勢在于：原位表征能力：可實時監測催化反應中活性位點的...