Was ist hochauflösende Röntgenabsorptionsspektroskopie??

Die hochauflösende Röntgenabsorptionsspektroskopie ist eine fortschrittliche Analysetechnik. Sie untersucht die feine elektronische Struktur, die chemischen Zustände und die lokale atomare Umgebung von Materialien mit außergewöhnlicher Detailgenauigkeit und ermöglicht so Forschung auf atomarer Ebene.

Technische Kernherausforderung

Die größte Herausforderung besteht darin, eine Energieauflösung von besser als 1 eV bei gleichzeitig hohem Signal-Rausch-Verhältnis zu erreichen. Dies ist entscheidend, um schwache Spektrallinien nahe der Absorptionskante klar zu identifizieren, die bei Standard-XAS-Messungen oft nicht sichtbar sind.

Drei zentrale Herausforderungen und unsere innovativen Lösungen

1. Herausforderung: Hohe Helligkeit und hohe Monochromasie in Einklang bringen

Problem: Um eine hohe Auflösung zu erreichen, ist eine ausgezeichnete Monochromasie (reine Röntgenstrahlen mit einheitlicher Energie) erforderlich. Herkömmliche Methoden reduzieren jedoch die Strahlintensität drastisch, was zu schwachen Signalen und langen Messzeiten führt.

Unsere Lösung: Wir verwenden eine Kombination aus Spiegeln zur Unterdrückung höherer Harmonischer und hochentwickelten Kanalkristallmonochromatoren (z. B. mit vier Reflexionen). Diese Anordnung liefert die notwendige Sub-eV-Auflösung und maximiert gleichzeitig den nutzbaren Photonenfluss moderner, hochbrillanter Synchrotronquellen.

2. Herausforderung: Detektorstabilität und geringes Rauschen gewährleisten

Problem: Lange Messzeiten machen die Daten anfällig für Detektorrauschen und Instrumentendrift, wodurch die subtilen spektralen Details, die das hochauflösende Röntgenabsorptionsspektrometer aufdecken soll, verdeckt werden können.

Unsere Lösung: Unsere Systeme integrieren rauscharme Silizium-Drift-Detektor-Arrays (SDD) mit fortschrittlichen Kühlsystemen. In Kombination mit einer internen Referenzkalibrierung in Echtzeit korrigieren wir kontinuierlich Strahldrift und -fluktuationen, um herausragende Datenstabilität und Reproduzierbarkeit zu gewährleisten.

3. Herausforderung: Kompatibilität mit realen Beispielumgebungen und schnelle Datenerfassung

Problem: Forscher müssen Materialien unter realen Betriebsbedingungen (hohe Temperatur, hoher Druck, reaktive Gasströmung) untersuchen und benötigen schnell Daten, um dynamische Prozesse zu erfassen.

Unsere Lösung: Wir bieten modulare, kompakte In-situ-Probenkammern für verschiedene Umgebungen und optimieren den Röntgenstrahlengang für maximale Effizienz. Dank ihrer schnellen Scanfähigkeit können unsere Spektrometer in nur wenigen Minuten ein hochauflösendes Spektrum in hoher Qualität erfassen und so zeitaufgelöste Untersuchungen ermöglichen.

Warum sollten Sie sich für unsere Technologie entscheiden?

Durch diese integrierten Innovationen bieten unsere modernen hochauflösenden Röntgenabsorptionsspektrometer eine stabile Energieauflösung im Sub-Elektronenvolt-Bereich. Sie haben sich zu einem unverzichtbaren Werkzeug für bahnbrechende Forschung in folgenden Bereichen entwickelt:

Verfolgung katalytischer Reaktionswege.

Die elektronischen Zustände von Quantenmaterialien entschlüsseln.

Untersuchung der aktiven Zentren biologischer Enzyme.

Ideal für Partner und Kunden in der fortgeschrittenen Materialwissenschaft, Katalyse und Quantentechnologieforschung, die ein Höchstmaß an spektroskopischer Detailgenauigkeit benötigen.