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【必看】同步輻射知多少？一文解讀X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)XAFS（上）
來(lái)源：測(cè)試狗 時(shí)間：2020-05-01 21:24:46 瀏覽：16908次

本文由測(cè)試狗原創(chuàng)

X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)（X-ray absorption fine structure，XAFS）也叫做X射線吸收譜（X-ray absorption spectroscopy，XAS），是一種基于同步輻射光源的，研究材料局域原子、電子結(jié)構(gòu)的一種有力的工具。XAFS廣泛應(yīng)用于催化、能源、納米等熱門領(lǐng)域，主要是基于以下優(yōu)點(diǎn)：

1、不依賴于長(zhǎng)程有序結(jié)構(gòu)，可用于非晶態(tài)材料的研究；

2、不受其它元素的干擾，可對(duì)同一材料中不同的元素分別研究；

3、不受樣品狀態(tài)的影響，可以測(cè)量固體（晶體、粉末），液體（溶液、熔融態(tài)）和氣體等；

4、對(duì)樣品無(wú)破壞，可以進(jìn)行原位測(cè)試；

5、能獲得高精度的配位原子的種類、配位數(shù)以及原子間距等結(jié)構(gòu)參數(shù)，一般認(rèn)為原子間距的精確度可達(dá)0.01 ?；

6、檢測(cè)下限低，最低可達(dá)幾個(gè)ppm。

在頂級(jí)研究中，XAFS越來(lái)越成為“標(biāo)配”，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的課題組力圖通過(guò)該技術(shù)進(jìn)行深入表征，提升研究檔次。后期我們就從同步輻射裝置、XAFS的基礎(chǔ)知識(shí)、常用的實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理以及典型應(yīng)用舉例幾個(gè)方面對(duì)XAFS進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，希望大家持續(xù)關(guān)注我們。

同步輻射X射線

同步輻射(Synchrotron Radiation)是速度接近光速的帶電粒子在磁場(chǎng)中沿弧形軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)放出的電磁輻射，由于它最初是在同步加速器上觀察到的，便又被稱為“同步輻射”或“同步加速器輻射”。同步輻射是具有從遠(yuǎn)紅外到X射線范圍內(nèi)的連續(xù)光譜、高強(qiáng)度、高度準(zhǔn)直、高度極化、特性可精確控制等優(yōu)異性能的脈沖光源，可以用以開展其它光源無(wú)法實(shí)現(xiàn)的許多前沿科學(xué)技術(shù)研究。

同步輻射裝置

動(dòng)圖或者視頻↓↓↓

 https://v.qq.com/x/page/v0019gfmeb4.html

同步輻射X射線有如下特點(diǎn)：

1、高亮度：第三代同步輻射光源的X射線亮度是X光機(jī)的上億倍。

2、寬波段：同步輻射光的波長(zhǎng)覆蓋面大，具有從遠(yuǎn)紅外、可見光、紫外直到X射線范圍內(nèi)的連續(xù)光譜。

3、窄脈沖：同步輻射光是脈沖光，其寬度在10-11~10-8秒之間可調(diào)，脈沖之間的間隔為幾十納秒至微秒量級(jí)，可用于觀察化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、生命過(guò)程、材料結(jié)構(gòu)變化過(guò)程等。

4、高準(zhǔn)直：同步輻射光的發(fā)射集中在以電子運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橹行牡囊粋€(gè)很窄的圓錐內(nèi)，張角非常小，幾乎是平行光束。

5、高純凈：同步輻射光是在超高真空(10-7～10-9帕)條件中產(chǎn)生的，不存在任何由雜質(zhì)帶來(lái)的污染，是非常純凈的光。

6、其他特性：高度穩(wěn)定性、高通量、微束徑、準(zhǔn)相干等。

目前大陸可進(jìn)行XAFS測(cè)試的同步輻射光源主要是BSRF和SSRF，另外日本的Spring-8，美國(guó)的APS、ALS、SSRL，歐洲的ESRF、Diamond、DESY和澳大利亞的AS等同步輻射光源均有專門的線站進(jìn)行XAFS測(cè)試。



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