【摘要】 XAFS实验方法一般有三种：透射法、荧光法、全电子产额法。

XAFS实验方法一般有三种：透射法、荧光法、全电子产额法。

(1)透射法

透射法是XAFS 实验中用的最多的方法，实验原理如下图1所示。入射的X射线经双晶单色器后变为波长可调的单色光，利用前后电离室分别测量X射线通过样品前后的强度I0和I1由于I1=I0-ud，所以我们就能计算出吸收系数的大小。对于厚度为d的样品，通常认为当ud=1的时候，实验结果的信噪比是最好的。透射法一般用来测吸收原子元素含量大于5%的样品。

图1 透射法实验示意图

在透射实验过程中，要求前电离室气体吸收约为20%，后电离室的气体要尽可能与前电离室相同，同时要把通过样品后的剩余光强尽可能多的吸收掉。后电离室通常很难同时满足以上两个要求，所以选择气体必须要综合考虑。

(2)荧光法

荧光法的实验原理如图2所示。类似于透射法，样品吸收系数与荧光探测器收集到的荧光信号强度，与前电离室信号强度的比值成正比。样品与入射X射线成45度角,同时荧光探测器也与样品成45度角,且垂直于入射X射线方向，这是为了保证荧光探测器的接收角达到最大，同时散射光强度能够最小。

图2 XAFS荧光法实验示意图

荧光法一般用来测待测元素含量较低的样品，因为这些样品产生的有用吸收信号通常只占总吸收的很小一部分，透射法很难得到较好的信号，所以需要用荧光法减少背底噪声的影响，达到较好的信噪比。

荧光光子的产生原理如图3，原子的芯态电子吸收一个X射线光子能量后跃迁至较高能级，产生一个芯态空穴，由于外壳层不稳定导致电子退激发，辐射出能量即产生X射线荧光。

图3 荧光光子产生原理图

 

[1]P.A.Lee,P. Citrin, P.Eisenberger. and B. Kincaid, Phys.Rev. B,1981,53,769-806.

[2]马礼敦，杨福家，同步辐射应用概论，复旦大学出版社，2001，p287-292.

[3]陈双明. 贵金属纳米颗粒的结构及形成机制的XAFS研究[D].中国科学技术大学,2014.

 

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