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Guozong Science Instrument (Suzhou) Co., Ltd
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Spectromètre d'analyse de structure fine à rayons X

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Vue d'ensemble
Le spectromètre d'analyse de structure fine par rayons X (XAFS / xes) est une technique non destructive utilisée pour étudier la structure locale et l'état électronique des matériaux. XAFS / xes est principalement utilisé dans l'analyse de la valence, de la structure de coordination et de l'état électronique des ions métalliques dans les catalyseurs, les alliages, les céramiques, les contaminants environnementaux, tous les types de Matériaux cristallins et amorphes et les échantillons biologiques, ainsi que dans l'étude des processus d'évolution dynamique de La structure locale des structures de matériaux sous les variations des champs thermiques, optiques, électriques et magnétiques.
Détails du produit
  Spectromètre d'analyse de structure fine à rayons X(XAFS / xes) est une technique non destructive utilisée pour étudier la structure locale et l'état électronique des matériaux. En utilisant l'interaction des rayons X avec la matière, l'acquisition de spectres d'absorption proximaux (xanes), de spectres d'absorption distaux étendus (exafs) et de spectres d'émission de bandes d'énergie spécifiques d'éléments spécifiés, respectivement pour l'analyse de l'état chimique et de la valence des éléments, de la structure de Coordination de l'environnement local autour des atomes et du criblage des classes atomiques de coordination des éléments mesurés, est un moyen important de caractériser la structure de coordination microscopique des Matériaux cristallins et amorphes. XAFS / xes est principalement utilisé dans l'analyse de la valence, de la structure de coordination et de l'état électronique des ions métalliques dans les catalyseurs, les alliages, les céramiques, les contaminants environnementaux, tous les types de Matériaux cristallins et amorphes et les échantillons biologiques, ainsi que dans l'étude des processus d'évolution dynamique de La structure locale des structures de matériaux sous les variations des champs thermiques, optiques, électriques et magnétiques.
  1. Spectromètre d'analyse de structure fine à rayons XPrincipes fondamentaux
Structure fine absorbant les rayons X (XAFS):
Lorsque les rayons X traversent le matériau, les atomes absorbent une énergie spécifique (la transition électronique correspondante), formant un spectre d'absorption. Les structures fines près des arêtes absorbantes (exafs et xanes) reflètent des informations telles que l'espacement atomique, la coordination, la structure locale, etc.
Exafs (Extended X - ray absorption fine structure): Signal oscillant dans une zone de haute énergie reflétant l'arrangement des atomes proches voisins.
Xanes (structure proximale d'absorption des rayons X): région proche du bord d'absorption, reflétant l'état électronique et la symétrie.
2. Composition de l'instrument
Source lumineuse: source de rayonnement synchrotron (haute luminosité, énergie réglable en continu) ou tube à rayons X de laboratoire (cible Cu, cible Mo, par exemple).
Monochromateur: Sélectionnez les rayons X d'une énergie spécifique (par exemple, un monochromateur à cristaux de silicium).
Chambre d'échantillon: environnement sous vide ou atmosphère contrôlable, équipé d'un banc d'échantillons.
Le détecteur:
XAFS: Chambre d’ionisation ou détecteur de dérive de silicium (SDD) pour mesurer les signaux de fluorescence ou de transmission.
XPS: l'analyseur hémisphérique (Hea) mesure l'énergie cinétique photoélectronique.
Système de données: acquisition et traitement de spectrogrammes (par exemple, transformée de Fourier pour l'analyse exafs).
3. Paramètres clés
Résolution énergétique: détermine la capacité de résolution des détails du spectrogramme (par exemple, de l'ordre de EV).
Rapport signal sur bruit: affecte la détection de signaux faibles (le rayonnement synchrotron peut augmenter considérablement le rapport signal sur bruit).
Profondeur de détection:
XAFS: sensible en phase somatique (mode Transmission) ou sensible en surface (mode Fluorescence).
XPS: surface sensible (profondeur de détection d'environ 1 - 10 nm).
4. Domaines d'application
Science des matériaux: site actif du catalyseur, structure locale du matériau de la batterie, taille des nanoparticules.
Chimie: environnement de coordination, état d'oxydation (par exemple, différenciation fe² / fe³).
Environnement / biologie: mécanismes d'adsorption des métaux lourds, structure centrale protéométallique.
Semi - conducteurs: composition du film mince et analyse de l'état chimique Interfacial (XPS).
5. Traitement des données
XAFS :
Déductions de fond (comme la formule victoreen).
Normalisation des ordres latéraux.
La transformée de Fourier exafs permet d'obtenir une fonction de distribution radiale.
Modèle d'ajustement (par exemple, calcul théorique feff).
XPS :
Calibration de l'énergie de liaison (généralement avec c 1S = 284,8 EV comme référence).
Ajustement du Pic (analyse de l'état chimique par pics).
6 avantages et inconvénients
Avantages:
Sélectivité élémentaire (arêtes d'absorption spécifiques ou pics photoélectroniques).
Pas besoin d'une longue programmation ordonnée (pour amorphe, liquide).
Limitations:
XAFS nécessite une source lumineuse à haute luminosité (rayonnement synchrotron Optimal).
XPS est uniquement destiné à l'analyse de surface et peut être affecté par des effets de charge.
7. Technologie étendue
μ - XAFS: analyse de microrégions (résolution spatiale de l'ordre du µm).
XAFS / XPS in situ: surveillance en temps réel des processus réactionnels (par exemple, électrochimie, haute température).
8. Abréviations communes
XAFS : structure fine d'absorption des rayons X
XANES: Absorption des rayons X près de la structure de bord
EXAFS : structure fine d'absorption de rayons X étendue
XPS : Spectroscopie à rayons X
MaîtriserSpectromètre d'analyse de structure fine à rayons XCes points de connaissances de base peuvent être suivis d'un apprentissage plus approfondi de la conception expérimentale spécifique, des méthodes d'analyse de données ou de l'analyse intégrée des matériaux en combinaison avec d'autres techniques de caractérisation telles que XRD, XAFS.