Уникальный раздел спектроскопии, который исследует эмиссионные спектры испускания и абсорбционного поглощения рентгеновского излучения (электромагнитное излучение в области длин волн 10-2-102 нм) − рентгеновская спектроскопия.
Этот раздел науки, точнее метод, отлично используется для определения структур различных соединений, в том числе при определении таких параметров, как длины и углы связей.
Методом рентгеновской спектроскопии эффективно исследуют саму природу химических связей и проводят количественный анализ ряда веществ (рентгеновский спектральный анализ).
Уникальность рентгеновской спектроскопии состоит в том, что с её помощью возможно определение любых известных науке элементов.
Анализируя спектр рентгеновского излучения, существует возможность получения качественных результатов об элементном составе образца (вещества). Сравнивая спектр исследуемого образца с другими спектрами образцов известного состава, получаем количественные результаты, учитывая внесение ряда математических поправок (на поглощение, флуоресценцию и атомный номер).
Следует понимать, что «рентгеновская спектроскопия» является общим, объединяющим термином. Данное название, как правило, используется для многих методов спектроскопии, определяющих характеристики материалов посредством рентгеновского воздействия на объект.
Рентгеноспектральный анализ − современный и точный инструментальный метод элементного анализа. Основная особенность метода ясна по его названию (рентгеноспектральный анализ) – это метод, изучающий спектр рентгеновских лучей, прошедших через исследуемый объект или испущенных им.
Результаты исследования (анализа) могут быть и качественными, при этом определяется элементный состав исследуемого образца, и количественными − когда определяется концентрация элементов образца.
Рентгеновские спектры фиксируют переходы электронов внутри оболочек атомов. Рентгеновское излучение существует двух видов:
тормозное, при котором возникает торможение заряженных частиц (электронов), бомбардирующих мишень в рентгеновских трубках. Тормозное излучение имеет сплошной спектр;
характеристическое излучение, при котором испускаются атомы мишени при первичном излучении − столкновении с электронами, или вторичном − с рентгеновскими фотонами. Такое излучение ещё называют флуоресцентным.
Современная наука, в основном, оперирует двумя метода анализа спектров характеристического рентгеновского излучения:
EDS − энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия;
WDS − рентгеновская спектроскопия с дисперсией по длине волны.
Принципиальная схема устройства для получения рентгеновских спектров выглядит следующим образом:
рентгеновская трубка, как необходимый источник первичного рентгеновского излучения;
Кристалл-анализатор или дифракционная решетка − этап разложения рентгеновского излучения в спектр по длинам волн;
Ионизационная камера (а также специальные счетчики, полупроводниковый детектор и пр.) регистрируют полученный спектр рентгеновского излучения на рентгеновской фотопленке.
Рентгеновские эмиссионные спектры получают, облучая объект исследования первичными рентгеновскими квантами, что создаёт вакансии на внутренней оболочке. Указанная вакансия заполняется по итогам перехода электрона сквозь оболочку с внутренней или внешней стороны. Этот переход сопровождается неизбежным излучением вторичного рентгеновского кванта при его регистрации в процессе отражения от кристалла-анализатора или дифракционной решетки.
Крайние линии эмиссионного спектра соответствуют переходам электронов с валентных оболочек (или зон) на вакансию на внутренней оболочке. Данные линии и есть суть структуры валентных оболочек или зон.
Исследуя переходы разных серий во всех атомах (образующих исследуемое соединение), можно предельно точно определить структуру валентных уровней или зон. Особенно уникальную информацию возможно извлечь, пристально рассмотрев угловую зависимость интенсивности линий в эмиссионных спектрах монокристаллов. Указанное происходит благодаря использованию поляризованного рентгеновского излучения, которое значительно помогает при интерпретации спектров.
Группа компаний «Крисмас» поставляет наиболее популярные и отлично себя зарекомендовавшие на отечественном рынке рентгеновские спектрометры. В данном разделе представлены различные рентгеновские спектрометры с подробным описанием и фотографиями: https://shop.christmas-plus.ru/catalog/rentgenovskie_spektrometry/