【摘要】 可以利用fzp辅助的x射线聚焦光学器件和光电子探测器进行光电子能谱设置，以实现亚微米的x射线光电子能谱(XPS)横向/空间分辨率。

多功能纳米材料的发展及其日益增长的影响要求以前所未有的分辨率探索纳米尺度物体[1]。

 

许多扫描探针显微(SPM)技术，如扫描隧道显微镜和电子显微技术，如高分辨率透射电子显微镜已经发展了我们对纳米到亚纳米甚至原子分辨率的理解。

 

SPM技术允许实现高空间分辨率，但同时施加了一些样品限制，例如，使粉末分析变得困难甚至不可能。

 

SPM技术可以获取样品的形态信息，而电子显微镜也可以通过能量色散x射线微分析对样品进行化学表征，尽管能量分辨率很差。

 

光谱的发现对于清晰地理解结构-性能关系通常是重要的。如图1所示，该装置具有与单色x射线光路共线的FZP和OSA。将样品放置在OSA附近，电子分析仪以45°角从背面收集光电子。在x射线光路中放置一个光电二极管，以从透射的x射线中获得图像。此外，二极管允许获取透射和荧光产率的x射线吸收光谱图。

 

图1.显示所有基本组件的安装原理图:FZP和OSA用作x射线聚焦元件，光电二极管和电子分析仪[1]。

 

与显微技术平行，高分辨率x射线光谱显微技术也得到了发展。

 

x射线光谱显微镜，它结合了x射线光谱和x射线成像，已经发展成为一种强大的方法来了解化学形态和电子结构，以微米到纳米的精度。

 

x射线显微镜的高空间分辨率，低至几纳米，通常是通过使用微或纳米探针来实现的，即用聚焦的光子束照射样品。

 

通过扫描探针或样品，可以获得样品的二维图像。这样的地图包含从x射线吸收定制的信息，在扫描透射x射线显微镜(STXM)的情况下，或x射线光发射，在扫描方法的情况下，如扫描光电子显微镜(SPEM)，或全场方法，如x射线光电子显微镜(XPEEM)。

 

扫描x射线光谱学的一个关键参数是照射x射线光斑的大小，它决定了扫描x射线光斑的空间分辨率。其每个组件的轴运动以及其原理如图2所示。

 

在高亮度同步加速器光束线中，由菲涅耳带片(FZPs)组成的x射线聚焦元件已经变得流行，以牺牲x射线通量为代价实现小光斑尺寸。可以利用fzp辅助的x射线聚焦光学器件和光电子探测器进行光电子能谱设置，以实现亚微米的x射线光电子能谱(XPS)横向/空间分辨率。

 

图2 (a) x射线聚焦光学与每个组件的轴的运动，(b)原理图显示FZP和OSA相对于样品[1]。

 

[1] Roy K , Raabe J , Schifferle P ,et al. Design and performance of a new setup for spatially resolved transmission X-ray photoelectron spectroscopy at the Swiss Light Source[J].Journal of synchrotron radiation, 2019, 26(Pt 3):785-792.

 

科学指南针以分析测试为核心，提供材料测试、环境检测、生物服务、模拟计算、科研绘图等多项科研产品，累计服务1800+个高校、科研院所及6000+家企业，获得了60万科研工作者的信赖。始终秉持“全心全意服务科研，助力全球科技创新”的使命，致力于为高校、院所、医院、研发型企业等科研工作者提供专业、快捷、全方位的服务。

 

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。