擴展X射線吸收精細結構譜(擴展Ⅹ射線吸收精細結構譜)

擴展X射線吸收精細結構譜是物理學中研究射線的圖譜，可以用於物理學計算。

基本介紹

• 中文名：擴展X射線吸收精細結構譜
• 外文名：Extended X-ray absorption fine structure spectrum
• 實質：物理學中研究射線的圖譜
• 特點：物理學公

概念

物質(除單原子氣體外)的 X射線吸收限的高能方向， 對應光電子能量Ek約在30～1000電子伏範圍內，X射線吸收係數的振盪結構稱為擴展X射線吸收精細結構譜。其典型例子如圖所示。圖中光電子能量為0處相當於K吸收限位置。

在物質中，原子吸收X射線產生光電子波，此光電子波又被鄰近原子散射。出射波與散射波相干涉，因此光電子波的末態波函式發生變化，並使吸收過程中的躍遷幾率發生變化，從而產生擴展X射線吸收精細結構譜。

研究歷史

1931年R. del克朗尼格首先對擴展X射線K吸收精細結構譜用晶體的長程式理論進行了計算。以後他又提出了短程式理論。短程式理論經不斷改進，到1970年E.A.斯特恩等套用短程式理論（單電子，單次散射近似）計算K吸收譜（也適用於L1吸收譜）,得到了較好的結果。

計算方法

計算得到的擴展X射線吸收精細結構譜為式中m是電子的質量,啚=h/2π，h是普朗克常數,k是光電子波矢，Nj是第j層配位球殼上的原子數,Rj是吸收原子至第j層原子的平均徑向距離，tj(2k)是第j層原子的背散射振幅，λ是電子的平均自由程,σ嵂是德拜—瓦勒因子，δj(k)是吸收原子與背散射原子的勢能引起的相移。
套用以上結果，由實驗測定的X(k)經傅立葉變換及有關計算可得到物質中每一類組成原子的徑向結構函式，從而給出吸收原子與鄰近原子間的距離、近鄰原子數等結構數據。比較不同溫度下的測量結果還可獲得德拜—瓦勒因子。

研究趨勢

近年來由於強輻射源的出現以及相應實驗技術的改進，擴展X 射線吸收精細結構譜已經成為研究複雜晶體、非晶態、生物大分子，以及催化劑等材料結構等的較好方法。
近年發展起來的尚有表面擴展X射線吸收精細結構譜，電子能量損失譜等。其原理與X射線吸收精細結構譜相類似。