Princípios técnicos

Espectrómetro de absorção de raios X (XAS) é baseado na interação dos raios X com elementos específicos na matéria. Quando os raios-X atravessam a amostra, um raio de energia específica é absorvido pelos átomos da amostra, desencadeando um salto eletrônico que emite raios-X de comprimentos de onda específicos. Esses raios-X emitidos carregam informações sobre a estrutura atômica e o estado eletrônico da amostra. O núcleo da tecnologia XAS é a regulação fina da energia dos raios-X, a estimulação da migração eletrônica de elementos específicos na amostra e a medição da energia e intensidade dos raios-X. A análise da forma, posição e intensidade das linhas espectrais de absorção permite obter informações críticas como o estado de preço dos elementos, o ambiente de posicionamento, o tipo de ligação química e a estrutura eletrônica local.

Exemplos de aplicação

No campo da ciência dos materiais, a tecnologia XAS pode ser usada para estudar a estrutura cristalina, o estado eletrônico e a distribuição dos elementos de materiais. Por exemplo, no estudo de materiais de bateria, a tecnologia XAFS pode realizar testes in situ para analisar as mudanças no preço e na estrutura dos elementos durante o carregamento e descarga da bateria, fornecendo uma base para a otimização do desempenho da bateria. No campo da química, a tecnologia XAS pode revelar os mecanismos de reações químicas e ajudar os cientistas a entender as mudanças estruturais atômicas e eletrônicas durante as reações. Por exemplo, a equipe de pesquisa química monocarbono da Universidade de Tianjin usou espectrômetros de estrutura fina de absorção de raios X para caracterizar a estrutura eletrônica e o ambiente de apontamento do catalisador CuxSi, fornecendo novas informações sobre a interface Cu-O-Si e as reações no catalisador de partículas de casca nuclear Cu-Si. Em biologia e medicina, a tecnologia XAS oferece novos caminhos para estudar a configuração espacial de macromoléculas biológicas, bem como o diagnóstico e tratamento de doenças. Além disso, a tecnologia XAS também pode ser usada em cenários como detecção de composição de materiais metálicos, medição de espessura de materiais de película fina e análise de amostras arqueológicas sem danos.