La spectroscopie d'absorption des rayons X (XAS) est désormais entièrement intégrée à Empyrean.
XAS Empyrean intègre les mesures XANES et EXAFS en laboratoire aux techniques de diffraction des rayons X (XRD), de diffusion des rayons X et d'imagerie de la plateforme Empyrean. En permettant l'utilisation de plusieurs techniques structurelles avec un seul instrument, Empyrean permet d'étudier la structure cristalline longue distance, l'organisation à l'échelle nanométrique et les milieux chimiques locaux dans un seul flux de travail homogène.
Une seule plateforme. De multiples perspectives structurelles.
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Empyrean a été conçu dès le départ comme une plateforme de rayons X flexible et polyvalente. Avec l'intégration de la spectroscopie d'absorption des rayons X (XAS), davantage de chercheurs peuvent désormais étudier les matériaux sur différentes échelles structurelles à l'aide d'un seul instrument.
Avec XAS Empyrean, vous pouvez :
Étant donné que toutes les techniques sont disponibles sur une même plateforme, les mesures peuvent être effectuées dans des conditions expérimentales identiques, ce qui permet de comparer plus facilement les données.
Une meilleure compréhension des propriétés des matériaux. Des flux de travail simplifiés en laboratoire.
En savoir plus : Application de spectroscopie d'absorption des rayons X à l'aide d'un diffractomètre en poudre à rayons X de laboratoire (article)
La spectroscopie XAS offre une vision directe du milieu chimique local de certains éléments. En mesurant l'absorption des rayons X à proximité du seuil d'absorption d'un élément, la spectroscopie XAS permet d'obtenir les résultats suivants :
Empyrean effectue des mesures XAS en utilisant une configuration de transmission dédiée, conçue pour garantir une analyse stable et reproductible de l'énergie.
La structure proche du seuil d'absorption des rayons X (XANES) fournit des informations sur l'état d'oxydation et la structure électronique à proximité du seuil d'absorption, tandis que la structure fine étendue d'absorption des rayons X (EXAFS) permet d'étudier l'ordre atomique à courte distance à des énergies plus élevées.
Lorsqu'elle est combinée aux techniques de diffraction et de diffusion, XAS permet aux chercheurs peuvent corréler données chimiques locales → structure à l'échelle nanométrique → cristallographie longue distance dans le cadre d'une même expérience.
XAS Empyrean fournit des données spectrales reproductibles de haute qualité, adaptées à la fois aux analyses qualitatives et quantitatives.
Une résolution énergétique élevée permet une analyse XANES détaillée, y compris des caractéristiques pré-seuil sensibles à l'état d'oxydation et à l'environnement de coordination.
Si les énergies sont plus élevées, le système offre une large plage de valeurs de seuil K, ce qui est idéal pour une analyse EXAFS quantitative. Ainsi, il est possible d'extraire des paramètres structurels tels que les nombres de coordination et les distances entre les atomes.
Les mesures sont effectuées en géométrie de transmission, ce qui permet une analyse structurelle quantitative fiable et reproductible sur une large gamme de matériaux.
XAS Empyrean permet d'effectuer des mesures sur une grande partie des éléments du tableau périodique, ce qui facilite l'étude des points suivants :
Avec une plage d'énergie accessible de : 4-20 keV et plus
Cette fonctionnalité permet d'analyser des matériaux dans des domaines tels que le stockage d'énergie, la catalyse, les matériaux fonctionnels et les systèmes environnementaux.
Mesurez plusieurs seuils d'absorption au cours de la même expérience pour caractériser efficacement des matériaux complexes contenant plusieurs éléments.
De nombreux matériaux de pointe font interagir plusieurs éléments. XAS Empyrean permet de mesurer plusieurs seuils d'absorption au cours de la même expérience.
Réalisez des analyses efficaces de matériaux complexes tels que :
En mesurant plusieurs seuils de manière séquentielle, sans avoir à reconfigurer l'instrument à chaque mesure, les chercheurs peuvent évaluer plus efficacement les relations entre les éléments.
Le résultat ? Des expériences réalisées plus rapidement et des ensembles de données plus complets.
XAS Empyrean fait partie de la plateforme polyvalente Empyrean, plus généraliste.
Le concept PreFIX permet de changer de configuration de mesure de manière rapide et reproductible. Il est donc possible de basculer entre diffraction, diffusion, imagerie et spectroscopie sans faire appel à des procédures de réalignement complexes.
Cette modularité permet de combiner plusieurs techniques complémentaires au sein d'un même flux de travail, ce qui facilite les études qui relient les informations structurelles longue distance et les données chimiques locales.
Un seul instrument. Une manipulation des échantillons simplifiée. Une plus grande reproductibilité des expériences.
XAS Empyrean est pris en charge par un logiciel intégré qui vous guide tout au long du processus de mesure, de la configuration à l'interprétation des résultats.
Les principales fonctionnalités sont les suivantes :
Ces outils sont conçus pour aider les utilisateurs débutants comme les chercheurs expérimentés, et leur permettent de traiter les données de manière efficace et fiable, avec une intervention manuelle minimale.
En rationalisant le flux de travail, le système raccourcit le délai entre la mesure et son interprétation.
Les synchrotrons restent indispensables pour les mesures très spécifiques, mais leur disponibilité limitée peut entraver la caractérisation de routine et le développement de méthodes.
XAS Empyrean permet de réaliser des mesures XANES et EXAFS de haute qualité en laboratoire, et donc les tâches suivantes :
Les comparaisons avec les mesures effectuées au synchrotron révèlent une forte concordance des caractéristiques spectrales, ce qui confirme la fiabilité des analyses réalisées en laboratoire.
Accélérez vos cycles expérimentaux grâce à une planification plus souple des recherches.
Étudiez les changements d'état d'oxydation et l'évolution de la structure locale pendant les cycles de charge et de décharge de la batterie.
Suivez les changements d'état d'oxydation et surveillez les changements structurels des matériaux des électrodes.
Étudiez les sites actifs, les états d'oxydation et les mécanismes de réaction des catalyseurs hétérogènes.
Mettez au jour les relations entre la structure et les performances dans les systèmes catalytiques.
Caractérisez l'ordre atomique à courte distance, les défauts et la structure électronique des matériaux fonctionnels.
Étudiez les effets à l'échelle nanométrique qui influencent les propriétés mécaniques, électroniques ou optiques.
Analysez les éléments traces et les transformations chimiques dans des matériaux complexes.
Étudiez les processus de spéciation et de transformation en jeu dans les systèmes environnementaux.
Jusqu'à présent, les données des instruments se trouvaient trop souvent empêtrées dans des enregistrements manuels, des feuilles de calcul ou des serveurs spécifiques au site. En connectant votre plateforme Empyrean à notre Smart Manager et en analysant en permanence les données des instruments dans le cloud, vous pouvez libérer tout son potentiel.
Surveillance à distanceLibérez le potentiel de vos données
Jusqu'à présent, les données des instruments se trouvaient trop souvent empêtrées dans des enregistrements manuels, des feuilles de calcul ou des serveurs spécifiques au site. En connectant votre plateforme Empyrean à notre Smart Manager et en analysant en permanence les données des instruments dans le cloud, vous pouvez libérer tout son potentiel.
Il ne s'agit que de l'une de nos solutions numériques faisant partie du Smart Manager de Malvern Panalytical.
| Techniques | XANES, EXAFS |
|---|---|
| Energy range | 4-20 keV et plus |
| Measurement mode | Transmission |
| Energy resolution | Jusqu'à 1,3 eV à 8 keV |
| Resolving power | Jusqu'à E/ΔE ≈ 6150 |
| Accessible edges | Seuils K des métaux de transition 3D et seuils L des éléments lourds |
| Environment | Fonctionnement à l'air ambiant |
| Operando studies | Pris en charge |
| Temps de mesure | Minutes en heures |
| Titre | Version | Date | Télécharger |
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