X선 흡수 분광법(XAS)은 산화 상태, 전자 구조 및 원자 주변의 국소 환경을 조사하는 강력한 원소 단위 기법입니다. XANES(X선 근거리 흡수단 구조)는 산화 상태 및 조정 형상에 대한 정보를 제공하며 EXAFS(확장 X선 흡수 미세 구조)는 원자 간 거리 및 조정 수를 포함한 국소 원자 구조를 보여줍니다.
전통적으로 일상적인 XAS 측정은 방사광가속기 시설에 의존했으며, 이러한 시설의 이용은 가용성과 일정의 제약으로 인해 제한될 수 있습니다. Empyrean 플랫폼은 XAS를 실험실에 도입함으로써 일상적인 특성 분석 및 고급 연구 응용 분야 모두에서 고품질 XANES 및 EXAFS 측정에 대한 직접 액세스를 제공합니다.
X선 흡수 분광법(XAS)은 산화 상태, 전자 구조 및 원자 주변의 국소 환경을 조사하는 강력한 원소 단위 기법입니다. XANES(X선 근거리 흡수단 구조)는 산화 상태 및 조정 형상에 대한 정보를 제공하며 EXAFS(확장 X선 흡수 미세 구조)는 원자 간 거리 및 조정 수를 포함한 국소 원자 구조를 보여줍니다.
전통적으로 일상적인 XAS 측정은 방사광가속기 시설에 의존했으며, 이러한 시설의 이용은 가용성과 일정의 제약으로 인해 제한될 수 있습니다. Empyrean 플랫폼은 XAS를 실험실에 도입함으로써 일상적인 특성 분석 및 고급 연구 응용 분야 모두에서 고품질 XANES 및 EXAFS 측정에 대한 직접 액세스를 제공합니다.
Empyrean XAS 솔루션(그림 1)은 결정 분석기, 정밀 고니오미터 위치 설정 및 고해상도 검출기를 결합하여 광범위한 에너지 범위에서 안정적인 에너지 스캔을 지원합니다. 이 시스템은 4 ~ 20+ keV의 측정을 지원하므로 전이 금속 원소의 K-흡수단과 중원소의 L-흡수단에 대한 접근성을 제공합니다.
유연한 설계, 사용자는 결정 광학 장치의 간단한 재구성을 통해 고강도 또는 고에너지 해상도 측정을 최적화할 수 있습니다. 측정 시간은 빠른 선별 실험을 위한 분 단위부터 상세한 EXAFS 분석에 적합한 더 긴 수 시간의 측정까지 다양합니다.
![[Empyrean XAS with numbered labelled parts detector.png] Empyrean XAS with numbered labelled parts detector.png](https://dam.malvernpanalytical.com/4191055b-87c3-448b-8177-b45f00da4e6d/Empyrean%20XAS%20with%20numbered%20labelled%20parts%20detector_Original%20file.png)
그림 1. Empyrean 실험실 XAS 설정. (1) X선관, (2) 입사빔 광학 장치, (3) 위치 제어 스테이지, (4) 분석기 결정, (5) 회절된 빔 광학 장치, (6) 1Der 고급 검출기
접근 가능한 에너지 범위를 통해 주기율표의 넓은 부분에 걸쳐 XAS 측정을 수행할 수 있으며, 따라서 재료과학, 촉매, 에너지 저장, 환경 과학 및 지질학과 관련된 K-흡수단 및 L-흡수단을 모두 파악할 수 있습니다.
Empyrean에서 수집된 대표적인 측정은 접근 가능한 에너지 범위에서 시스템의 기능을 입증합니다. 전이 금속 화합물의 XANES 스펙트럼은 산화 상태에 따른 흡수단 이동 및 국소 전자 구조 및 원자 조정 변화와 관련된 스펙트럼 특성의 작은 변화를 명확하게 파악합니다. 단일 실험 내에서 다중 흡수단 측정을 수행할 수 있으며, 이를 통해 복합적인 재료의 여러 원소와 전자 상태를 동시에 조사할 수 있습니다. 에너지가 높은 명확하게 분해된 EXAFS 진동을 통해 조정 환경 및 원자 간 거리 등 국소 구조 정보를 수집할 수 있습니다.
방사광가속기 측정과의 비교 결과, 흡수단 위치, 흡수단 부근특성 및 EXAFS 진동에서 뛰어난 일치도를 보입니다. 이러한 결과는 Empyrean에서 실험실 XAS가 정성적 해석과 정량적 분석에 적합한 데이터 품질을 제공하는 동시에 자체 장비에 유연성과 접근성을 제공한다는 것을 보여줍니다.
![[그림 2 AN260623-xas-empyrean-xanes-exafs.png] 그림 2 AN260623-xas-empyrean-xanes-exafs.png](https://dam.malvernpanalytical.com/efaa33f8-fc11-434b-ac01-b46b00b1f733/Figure%202%20AN260623-xas-empyrean-xanes-exafs_Original%20file.png)
그림 2. Empyrean XAS 에너지 범위 내에서 접근 가능한 K-흡수단 및 L-흡수단과 데이터 품질을 보여 주는 주기율표.
Empyrean XAS 솔루션은 실험 계획부터 데이터 해석까지 이르는 전체 워크플로우를 간소화하는 전용 소프트웨어를 통해 지원됩니다. 기본 제공되는 지침은 시료 흡수 및 희석 비율의 최적화를 포함하는 시료 준비 과정을 지원하는 한편, 자동화된 수집 루틴은 데이터 수집을 간소화하고 측정 일관성을 보장합니다.
포괄적인 데이터 처리 도구가 소프트웨어 환경 내에 통합되어 있어 XAS 데이터 세트의 효율적인 선별과 분석을 가능하게 합니다. 사용 가능한 기능에는 스캔 정렬, 검출기 선형성 교정, 글리치 제거(deglitching), 리비닝(rebinning), 배경 제거, 스펙트럼 표준화를 통한 흡수단 전후 피팅 등이 있습니다. 이러한 기능은 신속한 선별 실험과 상세한 XANES 및 EXAFS 조사를 모두 지원합니다.
신규 사용자와 숙련된 사용자 모두를 위해 설계된 이 소프트웨어는 XAS 측정의 복잡성을 줄이고 시료 준비에서 과학적 인사이트까지 이르는 과정을 신속하게 진행할 수 있도록 합니다.
![[Empyrean XAS - built for real experimental workflows process diagram.png] Empyrean XAS - built for real experimental workflows process diagram.png](https://dam.malvernpanalytical.com/a411d607-c337-4e27-b633-b460007bf6d0/Empyrean%20XAS%20-%20built%20for%20real%20experimental%20workflows%20process%20diagram_Original%20file.png)
그림 3. 시료 준비, 데이터 수집 및 데이터 처리를 포괄하는 XAS 측정을 위한 통합 소프트웨어 워크플로우.
Empyrean XAS 솔루션은 광범위한 원소 및 에너지 범위에서 일상적인 실험실 기반 XANES 및 EXAFS 측정을 지원합니다. 전용 XAS 하드웨어와 고품질 데이터 수집 및 분석 기능을 결합하여 방사광가속기와 유사한 성능을 제공하는 동시에 자체 장비에 접근성, 유연성, 편의성을 제공합니다. 동일한 플랫폼에서 XRD 및 XAS 측정을 모두 수행할 수 있는 Empyrean은 고급 물질 특성 분석을 위한 다목적 솔루션입니다.