X射線吸收光譜

X射線吸收光譜

X射線照射被分析物質,利用吸收光譜進行物質解析的方法。 物質的質量吸收係數是入射X射線波長及其所含元素的原子序數的函式。 利用吸收限的測量值,可以作出原子能級圖,也是選擇濾波片材料的依據。

X射線吸收光譜學(XAS)
X射線照射被分析物質,利用吸收光譜進行物質解析的方法。
原理:
x射線的吸收特徵X射線束透過物質後,其減弱服從指數衰減定律。吸收係數包括光電吸收和散射吸收 兩部分,一般是前者遠大於後者。
物質的質量吸收係數是入射X射線波長及其所含元素的原子序數的函式。 當吸收物質一定時,吸收係數先是近似隨波長的三次方 而增加,但到某一波長時,則發生陡然下降;隨後又會出現類似的增長和下降規律。
這些吸收躍變所對應的波長稱為吸收限。吸收限是吸收元素的特徵量,標誌入射 X射線的光子能量恰好能夠逐出該原子中的K、L、M ……層上電子的能量。利用吸收限的測量值,可以作出原子能級圖,也是選擇濾波片材料的依據。進一步的分析表明,吸收曲線在吸收限短波側附近的變化並不是單調平滑的,而是表現出不同程度的振盪現象,稱為X 射線吸收限的精細結構XAFS(X射線吸收近限譜XANES和擴展X射線吸收譜EXAFS)。它是由吸收原子之周鄰原子對出射光電子的背散射引起的,是該原子配位環境的一種反映。
X射線吸收譜分析法測量透過樣品的X射線強度隨波長的變化,根據所揭示的吸收限的波長,即可鑑定樣品中所存在的元素。再通過測定各吸收限上所出現 的吸收強度的變化,還可進行定量分析。在定量分析中,尚有利用單色或連續X射線的直接吸收分析法。

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