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X射線吸收譜儀的原理、技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用深度剖析
X射線吸收譜儀（XAS）是一種先進(jìn)的材料分析技術(shù)，其原理基于X射線與物質(zhì)中特定元素的相互作用。當(dāng)X射線穿過(guò)樣品時(shí)，特定能量的射線會(huì)被樣品中的原子吸收，引發(fā)電子躍遷，從而發(fā)射出特定波長(zhǎng)的X射線。這些X射線攜帶著關(guān)于樣品原子結(jié)構(gòu)和電子狀態(tài)的重要信息。通過(guò)精細(xì)調(diào)控X射線能量，激發(fā)樣品中特定元素的電子躍遷，并測(cè)量這些X射線的能量和強(qiáng)度，科學(xué)家能夠獲取元素價(jià)態(tài)、配位環(huán)境、化學(xué)鍵類(lèi)型以及局部電子結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵信息。
近年來(lái)，X射線吸收譜儀技術(shù)取得了顯著進(jìn)展。一方面，設(shè)備的能量分辨率和靈敏度不斷提高，使得能夠更精確地測(cè)定材料的局域結(jié)構(gòu)信息。例如，中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所研發(fā)的SuperXAFS系列譜儀，憑借高質(zhì)量的X射線，能量分辨率以及超精密的聯(lián)動(dòng)掃描系統(tǒng)，為用戶(hù)提供了媲美同步輻射XAFS的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。另一方面，臺(tái)式X射線吸收譜儀的出現(xiàn)，突破了傳統(tǒng)同步輻射光源的限制，可在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中實(shí)現(xiàn)X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)測(cè)量，為科研人員帶來(lái)了極大的便利。
在應(yīng)用方面，X射線吸收譜儀廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。在材料科學(xué)中，它用于研究材料的晶體結(jié)構(gòu)、電子態(tài)以及元素分布，為材料設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供有力支持。在化學(xué)領(lǐng)域，XAS技術(shù)可以揭示化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，幫助科學(xué)家理解反應(yīng)過(guò)程中的原子和電子結(jié)構(gòu)變化。在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中，XAS技術(shù)為研究生物大分子的空間構(gòu)象以及疾病診斷和治療提供新途徑。
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