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Categorias do produto
Guochang Instrumentos Científicos (Suzhou) Co., Ltd.
Espectrómetro de análise de estruturas finas de raios X
NegociávelAtualização em02/09
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Visão geral
O espectrómetro de análise de estruturas finas de raios X (XAFS/XES) é uma técnica não destrutiva para estudar a estrutura local e o estado eletrônico de materiais. O XAFS/XES é usado principalmente na análise do estado de preço, da estrutura de posicionamento e do estado eletrônico de catalisadores, ligas, cerâmicas, poluentes ambientais, vários materiais cristalinos e não cristalinos e íons metálicos em amostras biológicas, bem como no estudo de processos dinâmicos de evolução da estrutura local de materiais sob mudanças de campos térmicos, luminosos, elétricos e magnéticos.
Detalhes do produto
Espectrómetro de análise de estruturas finas de raios X(XAFS/XES) é uma técnica não destrutiva para estudar a estrutura local e o estado eletrônico de materiais. Utilizando a interação de raios-X com a matéria, a obtenção de espectros de absorção periférica (XANES) de elementos específicos, espectros de absorção remota estendida (EXAFS) e espectros de emissão de faixas específicas de energia para analisar o estado químico e o estado de valor dos elementos, a estrutura de alocação do ambiente local ao redor dos átomos e a seleção das categorias de átomos de alocação dos elementos medidos são instrumentos importantes para caracterizar a microalocação de materiais cristalinos e não cristalinos. O XAFS/XES é usado principalmente na análise do estado de preço, da estrutura de posicionamento e do estado eletrônico de catalisadores, ligas, cerâmicas, poluentes ambientais, vários materiais cristalinos e não cristalinos e íons metálicos em amostras biológicas, bem como no estudo de processos dinâmicos de evolução da estrutura local de materiais sob mudanças de campos térmicos, luminosos, elétricos e magnéticos.
1. Espectrómetro de análise de estruturas finas de raios XPrincípios básicos
Estruturas finas de absorção de raios X (XAFS):
Quando os raios-X atravessam o material, os átomos absorvem uma energia específica (correspondente a um salto eletrônico), formando um espectro de absorção. As estruturas finas nas proximidades das bordas de absorção (EXAFS e XANES) refletem informações como espaço atómico, número de posições, estrutura local, etc.
EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structures): sinais oscilantes de alta energia que refletem a disposição dos átomos vizinhos.
XANES (Estruturas Proximidades de Absorção de Raios-X): regiões próximas às laterais de absorção que refletem o estado eletrônico e a simetria.
2. Composição do instrumento
Fonte de luz: fonte de radiação sincronizada (alto brilho, energia ajustável contínua) ou tubo de raios-X de laboratório (como Cu Target, MoTarget).
Monocromático: selecione um raio-X de energia específica (por exemplo, um monocromático de cristal de silício).
Sala de amostras: ambiente de vácuo ou atmosfera controlada com mesa de amostras.
Detectores:
XAFS: Câmara de ionização ou detector de deriva de silício (SDD) para medir sinais de fluorescência ou transmissão.
XPS: Analisador Hemisférico (HEA) mede a energia dinâmica fotoeletrônica.
Sistema de dados: coleta e processamento de espectrogramas (por exemplo, transformações de Fourier para análises EXAFS).
3. Parâmetros-chave
Resolução energética: A capacidade de determinar a resolução dos detalhes do espectro (por exemplo, escala eV).
Relação sinal-ruído: Detecção que afeta sinais fracos (a radiação sincronizada pode aumentar significativamente a relação sinal-ruído).
Profundidade de detecção:
XAFS: sensível à fase corporal (modo de transmissão) ou sensível à superfície (modo de fluorescência).
XPS: Sensível à superfície (profundidade de detecção de cerca de 1-10 nm).
4. Área de aplicação
Ciência dos materiais: locais de atividade do catalisador, estrutura local do material da bateria, tamanho das nanopartículas.
Química: ambiente de localização, estado de oxidação (por exemplo, distinção Fe² FeFeFe³+).
Ambiente/Biologia: Mecanismo de adsorção de metais pesados, estrutura central de proteínas metálicas.
Semicondutores: Análise de Composição e Estado Químico de Interface (XPS).
5. Tratamento de dados
XAFS:
A dedução de fundo (como a fórmula Victoreen).
Normalização marginal.
A transformação de Fourier EXAFS obtém uma função de distribuição radial.
Modelos adequados (por exemplo, cálculos teóricos FEFF).
O XPS:
Calibração de energia combinada (geralmente C 1s = 284,8 eV).
Apertura de pico (análise química de pico).
6. Vantagens e desvantagens
Vantagens:
Seletividade do elemento (borda de absorção específica ou pico fotoeletrônico).
Nenhuma ordem de longo alcance (aplicável a não-cristalinos e líquidos).
Limitações:
O XAFS requer uma fonte de luz de alto brilho (a melhor radiação sincronizada).
O XPS é limitado à análise de superfície e pode ser afetado pelo efeito da carga elétrica.
7. Tecnologia de expansão
μ-XAFS: Análise microrregional (nível de resolução espacial μm).
XAFS/XPS in situ: monitoramento em tempo real de processos de reação (por exemplo, eletroquímica, alta temperatura).
8. Abreviatura comum
XAFS: Estrutura Fina de Absorção de Raios X
XANES: Absorção de raios X perto da estrutura da borda
EXAFS: Estrutura Fina de Absorção de Raios X Extendida
XPS: Espectroscopia fotoeletrônica de raios X
DominarEspectrómetro de análise de estruturas finas de raios XEstes pontos básicos permitem aprender mais sobre projetos experimentais específicos, métodos de análise de dados ou análise de materiais integrados em combinação com outras técnicas de caracterização, como XRD, XAFS.
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