Röntgen-Absorptionsspektroskopie (NEXAFS)
Auf Basis der Laborquelle für weiche Röntgenstrahlung wurde ein kompaktes Messsystem zur Absorptionsspektroskopie im Wellenlängenbereich des „Wasserfensters“ (λ = 2,2 nm … 4,4 nm) aufgebaut. Als Quelle wird ein in diesem Bereich breitbandig emittierendes laser-induziertes Krypton-Plasma genutzt. Mit dem nachfolgenden Spektrometer lässt sich an dünnen Transmissions-Proben die Lage der Röntgen-Absorptionskanten verschiedener Elemente (u.a. C, N, O, Ca, K, Ti, Mn, Fe) genau vermessen. Deren Feinstruktur (NEXAFS = Near Edge X-ray Absorption Fine Structure) gestattet bspw. Aussagen über die Molekülorbitale, den Oxidationszustand und die Koordination des absorbierenden Elements, kann also zur chemischen Analytik eingesetzt werden.
Prinzipieller Aufbau und Foto des NEXAFS-Spektrometers auf Basis der Laborquelle für weiche Röntgenstrahlung
Die NEXAFS-Spektren der Laborstrahlungsquelle an verschiedenen organischen Proben (u.a. Polymere, Lipide, Huminstoffe) zeigen eine sehr gute Übereinstimmung mit vergleichbaren Synchrotron-Daten (Kooperationen mit Univ. Göttingen und MPI f. Bio.-Phys. Chemie im SFB 755).
Mit der Labor-Quelle aufgenommenes NEXAFS-Spektrum von Perovskit-Manganat PCMO (Pr1-xCaxMnO3). Die einzelnen Peaks entsprechen elektronischen Übergängen in höherliegende unbesetzte Niveaus und spiegeln die chemische Struktur und die Bindungsverhältnisse in der Probe wieder
Weiterführende Informationen:
Produktflyer NEXAFS-Spektrometer (PDF)
C. Peth et al:
“Near-edge x-ray absorption fine structure measurements using a laboratory-scale XUV source,“ J. Phys. D: Appl. Phys. 41 (2008)
F.-C. Kühl et al:
“Near-edge x-ray absorption fine structure spectroscopy at atmospheric pressure with a table-top laser-induced soft x-ray source,” J. Vac. Sci. Technol. A 34 (2016)
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