Empyrean XAS

Erweitern Sie Ihre vielseitige Röntgenplattform um Einblicke in lokale chemische Zusammensetzungen

Die Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS) ist nun vollständig in Empyrean integriert.

Empyrean XAS erweitert die Röntgendiffraktion (XRD), Röntgenstreuung und Röntgenbildgebung der Empyrean-Plattform um laborbasierte XANES- und EXAFS-Messungen. Durch die Kombination mehrerer Strukturanalyseverfahren in einem einzigen Gerät verbindet Empyrean die Nahordnung, die Struktur im Nanobereich und die lokalen chemischen Umgebungen in einem einheitlichen Arbeitsablauf.

Eine Plattform. Mehrere strukturelle Perspektiven.

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Ohne Plattformwechsel von Diffraktion auf Spektroskopie umstellen

Empyrean wurde als flexible, vielseitige Röntgenplattform konzipiert. Dank der integrierten Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS) können nun mehr Forscher Werkstoffe über verschiedene strukturelle Längenskalen hinweg mit einem einzigen Gerät untersuchen.

Mit Empyrean XAS können Sie:

  • Bestimmung der Fernordnung mittels Diffraktion
  • Untersuchung der Organisation im Nanobereich mithilfe von Streuverfahren
  • Erfassung struktureller Bildgebungsdaten
  • Sondierung lokaler chemischer Umgebungen mit XAS-Technologie

Da alle Techniken auf derselben Plattform durchgeführt werden, können Messungen unter konsistenten Versuchsbedingungen durchgeführt werden, wodurch die Vergleichbarkeit zwischen den Datensätzen verbessert wird.

Tieferes Materialverständnis. Einfachere Arbeitsabläufe im Labor.

Mehr erfahren: Anwendung der Röntgenabsorptionsspektroskopie mit einem laborbasierten Pulverdiffraktometer (Artikel)

Verständnis der Struktur über das Kristallgitter hinaus

XAS bietet einen direkten Einblick in die lokale chemische Umgebung bestimmter Elemente. Durch Messung der Absorption von Röntgenstrahlen in der Nähe der Absorptionskante eines Elements ermöglicht XAS:

  • Identifikation von Oxidationsstufen
  • Bestimmung der Koordinationsgeometrie
  • Messung der interatomaren Abstände
  • Untersuchung der Nahordnung

Empyrean führt XAS-Messungen mithilfe einer speziellen Transmissionskonfiguration durch, die für stabile und reproduzierbare Energiescans ausgelegt ist.

Die Röntgen-Nahkanten-Absorptionsspektroskopie (XANES) liefert Informationen über die Oxidationsstufe und die elektronische Struktur nahe der Absorptionskante, während EXAFS (Röntgenabsorptionsspektroskopie der kantennahen Feinstruktur) die atomare Nahordnung bei höheren Energien untersucht.

In Kombination mit Diffraktions- und Streuverfahren können Forscher dank XAS lokale Chemie → nanoskalige Gefüge → Fernordnung in einem einzigen experimentellen Arbeitsablauf miteinander verknüpfen.

Zuverlässige quantitative Erkenntnisse

Empyrean XAS liefert qualitativ hochwertige, reproduzierbare Spektraldaten, die sowohl für qualitative als auch für quantitative Analysen geeignet sind.

Die hohe Energieauflösung ermöglicht eine detaillierte XANES-Analyse, einschließlich der für die Oxidationsstufe und die Koordinationsumgebung aussagekräftigen Merkmale vor der Kante. 

Bei höheren Energien bietet das System einen breiten k-Bereich, der sich für die quantitative EXAFS-Analyse eignet und die Ermittlung von Strukturparametern wie Koordinationszahlen und interatomare Abstände ermöglicht.

Die Messungen werden in Transmissionsgeometrie durchgeführt, was einen robusten und reproduzierbaren Weg zur quantitativen strukturellen Interpretation über eine Vielzahl von Materialien hinweg bietet.

Umfassende Element- und Energieabdeckung

Empyrean XAS unterstützt Messungen über einen großen Teil des Periodensystems hinweg und ermöglicht so die Untersuchung von sowohl:

  • K-Kanten von Elementen mit mittlerer Kernladungszahl (z. B. Ti, Fe, Ni und Mo)
  • L-Kanten von schwereren Elementen (z. B. Ba und Ce)

Mit einem zugänglichen Energiebereich von: 4–20+ keV

Diese Funktion ermöglicht die Analyse von Werkstoffen aus den Bereichen Energiespeicherung, Katalyse, funktionale Werkstoffe und Umweltsysteme.

Messen Sie mehrere Absorptionskanten innerhalb eines einzigen Experiments, um eine effiziente Charakterisierung komplexer Materialien mit mehreren Elementen zu ermöglichen.

Multi-Kanten-Fähigkeit für komplexe Werkstoffe

Viele moderne Materialien basieren auf Interaktionen zwischen mehreren Elementen. Mit Empyrean XAS können Sie in einem einzigen Experiment mehrere Absorptionskanten messen.

Effiziente Analyse komplexer Werkstoffe wie:

  • Mehrkomponenten-Katalysatoren
  • Batterieelektroden
  • Funktionale Oxide
  • Mehrelementlegierungen

Durch die sequenzielle Erfassung mehrerer Kanten ohne wiederholte Neukonfiguration der Instrumente können Forscher die Beziehungen zwischen Elementen effizienter bewerten.

Das Ergebnis? Schnellere Experimente und umfassendere Datensätze.

Integriert in die Empyrean-Plattform

Empyrean XAS ist ein Bestandteil der umfassenden Empyrean-Plattform, die für verschiedene Zwecke konzipiert wurde.

Mit dem PreFIX-Konzept lassen sich Messkonfigurationen schnell und reproduzierbar austauschen. Dies ermöglicht den Wechsel zwischen Diffraktion, Streuung, Bildgebung und Spektroskopie ohne aufwendige Neuausrichtung.

Diese Modularität ermöglicht die Kombination komplementärer Techniken in einem einzigen Arbeitsablauf, wodurch Studien unterstützt werden, die langfristige strukturelle Informationen mit lokalen chemischen Erkenntnissen verbinden.

Ein Gerät. Einfachere Probenhandhabung. Bessere experimentelle Reproduzierbarkeit.

Entwickelt für echte experimentelle Arbeitsabläufe

Empyrean XAS wird von einer integrierten Software unterstützt, die Sie durch den gesamten Messprozess führt – von der Einrichtung bis zur Interpretation.

Wichtigste Workflow-Funktionen:

  • Automatische Datenerfassung
  • Scan-Justage und Normalisierung
  • Detektor- und Untergrundkorrektur
  • Anpassung vor und nach der Kante
  • Spektral-Verarbeitung und Datenkuration

Diese Tools unterstützen sowohl Erstanwender als auch erfahrene Forscher und ermöglichen so eine effiziente und zuverlässige Datenverarbeitung bei minimalem manuellen Eingriff.

Durch die Optimierung des Arbeitsablaufs verkürzt das System die Zeit zwischen Messung und Interpretation.

Ergänzung für das Synchrotron – nach Ihrem Zeitplan

Synchrotron-Anlagen bleiben für spezielle Messungen unverzichtbar, doch ihre begrenzte Verfügbarkeit kann die routinemäßige Charakterisierung und Methodenentwicklung einschränken.

Empyrean XAS bietet laborbasierten Zugriff auf hochwertige XANES- und EXAFS-Messungen und ermöglicht damit:

  • Routinemäßige Werkstoffprüfung
  • Methodenoptimierung
  • Explorative Forschung
  • Vorbereitung des Experiments vor dem Synchrotron

Vergleiche mit Synchrotron-Messungen zeigen eine starke Übereinstimmung bei den Spektralfunktionen und unterstützen eine zuverlässige laborbasierte Analyse.

Beschleunigen Sie Ihre experimentellen Zyklen mit einer flexibleren Forschungsplanung.

Zugehörige Ressourcen

Energiespeicher

Untersuchung der Veränderungen der Oxidationsstufe und der lokalen strukturellen Entwicklung während der Lade- und Entladezyklen der Batterie.

Verfolgen Sie Redox-Prozesse und überwachen Sie strukturelle Veränderungen in Elektrodenmaterialien.

Katalyse

Untersuchung von aktiven Stellen, Oxidationsstufen und Reaktionswegen in heterogenen Katalysatoren.

Verständnis der Zusammenhänge zwischen Struktur und Leistung in katalytischen Systemen.

Hochentwickelte Werkstoffe

Charakterisierung von Nahordnung, Mängeln und der elektronischen Struktur in Funktionswerkstoffen.

Untersuchung von Auswirkungen im Nanobereich, die mechanische, elektronische oder optische Eigenschaften beeinflussen.

Umwelt- und geologische Wissenschaft

Analysieren Sie Spurenelemente und chemische Transformationen in komplexen Materialien.

Studieren Sie Speziation und Transformationsprozesse, die für Umweltsysteme relevant sind.

Smart Manager: Entfesseln Sie das Potenzial Ihrer Daten

Bisher blieben Gerätedaten zu oft in manuellen Aufzeichnungen, Tabellen oder auf standortspezifischen Servern liegen. Wenn Sie Ihren Empyrean mit unserem Smart Manager verbinden und die Messdaten des Geräts kontinuierlich in der Cloud analysieren, können Sie sein volles Potenzial nutzen.

Fernüberwachung

Spezifikation

Techniques XANES, EXAFS
Energy range 4–20+ keV
Measurement mode Transmission
Energy resolution Bis zu 1,3 eV bei 8 keV
Resolving power Bis zu E/ΔE ≈ 6150
Accessible edges K-Kanten von 3D-Übergangsmetallen und L-Kanten von schweren Elementen
Environment Umgebungsluftbetrieb
Operando studies Unterstützt
Messzeit Minuten bis Stunden

Handbücher

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Software

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Support

Service und Support

Renditeoptimierte Lösungen

Um den einwandfreien Zustand und die höchstmögliche Leistung Ihres Gerätes zu gewährleisten, bietet Malvern Panalytical eine große Bandbreite an Dienstleistungen an. Unser Know-how und unsere Support-Dienstleistungen gewährleisten einen optimalen Betrieb Ihres Geräts.

Support

Lebenslanger Kundendienst

  • Hilfe am Telefon und Fernwartung
  • Präventive Wartung und Checkups
  • Flexible Kundendienstverträge
  • Leistungszertifikate
  • Software- und Hardware-Upgrades
  • Lokaler und globaler Support

Know-how

Wertschöpfung für Ihre Prozesse 

  • Entwicklung/Optimierung der Probenvorbereitung
  • Analytische Methoden 
  • Schlüsselfertige Lösungen für XRD 
  • Qualifizierung über IQ/OQ/PQ, Qualitätssicherung (GLP, ISO17025) oder Untersuchungen nacheinander in verschiedenen Labors/im Vergleich zwischen Labors
  • Beratungsservices

Schulung und Weiterbildung

  • Schulung vor Ort oder in unseren Kompetenzzentren
  • Breites Angebot an Basis- und Aufbaukursen zu Produkten, Anwendungen und Software

Veröffentlichungen

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Die Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS) ist Teil des renommierten Empyrean-Systems. Erweitern Sie Ihre multifunktionelle Röntgenplattform um Einblicke in lokale chemische Zusammensetzungen. Setzen Sie sich noch heute mit unseren Experten in Verbindung, um mehr zu erfahren.

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