Empyrean XAS
Empyrean XAS 可在實驗室內進行 XANES 與 EXAFS 量測，提供局部化學環境資訊，與傳統 X 光繞射分析相輔相成。
延伸 X 射線吸收精細結構 (EXAFS)
運用 EXAFS 光譜分析，深入解析材料結構
運用 EXAFS 光譜分析，深入解析材料結構
當入射 X 光能量超過元素的吸收邊緣後，X 光吸收光譜中會出現振盪訊號，此訊號稱為延伸 X 光吸收精細結構 (EXAFS)，通常出現在吸收邊緣以上約 50–100 eV 起的能量範圍。
EXAFS 是 X 光吸收光譜 (XAS) 量測中的兩個互補區域之一。X 光吸收近邊結構 (XANES) 對吸收原子的氧化態與配位對稱性最為敏感，而 EXAFS 則能定量其局部結構。這包括：
因為 EXAFS 具有元素專一性，它能夠提供關於元素周圍環境的定量見解，即使在複雜的混合物中也是如此。
當 X 光照射樣品時，其能量可被材料原子中的內層電子吸收。當入射 X 光的能量在吸收邊超過電子的束縛能時，電子便會脫離原子，成為光電子。
光電子以波的形式從吸收原子向外傳播，其中一部分會受到鄰近原子的反向散射。根據至相鄰原子的距離與光電子的能量，背向散射波會在吸收原子處與向外傳播的光電子波發生相長或相消干涉。這會提高或降低吸收機率。
當入射 X 光能量進一步掃描至吸收邊以上時，此干涉效應會使測得的吸收訊號產生一系列振盪，形成 EXAFS 光譜。由於干涉圖樣包含周圍原子的距離、數量、大致種類及結構無序程度等資訊，這些振盪可呈現吸收原子局部環境的詳細結構指紋。
為了擷取這些結構資訊，首先將 EXAFS 振盪由光子能量轉換為光電子波數 (k)，再進行傅立葉轉換。如此可得到偽徑向分布函數，其中各峰對應於分布在吸收原子周圍不同距離處的鄰近原子配位殼層。
由於光電子在散射過程中會產生相位偏移，因此這些峰所呈現的距離會略短於實際原子間距。因此，可將資料擬合至結構模型，以測定下列參數：
一旦分離出 EXAFS 區域中所見的震盪，將此資料進行傅立葉轉換為偽徑向分佈函數，即可揭示：
由於 EXAFS 取決於吸收原子周圍的局部環境而非長程週期有序性，因此即使在 X 光繞射僅能提供微弱或完全無用訊號的非晶質、無序或奈米級材料中，它也能測定其結構。因此，即使系統缺乏長程有序性，EXAFS 仍是解析材料局部結構的重要分析工具。
EXAFS 分析廣泛應用於各產業的研究，尤其適合需要精確解析局部結構與鍵長，且這些資訊比平均晶體結構更為重要的應用。主要應用包括：
在原子尺度上，催化劑的活性往往取決於其活性位點的確切幾何形狀。EXAFS 可測定僅憑繞射技術無法解析的鍵長與配位數，特別適用於結晶度不佳或活性成分負載量極低的材料。它還能追蹤反應過程中的局部結構變化，直接建立結構變化與催化效能之間的關聯。
在充放電循環過程中，隨著鍵長增加、縮短或化學鍵斷裂，電池電極的局部原子結構也會隨之改變。EXAFS 可追蹤充放電過程中的結構變化，協助研究人員了解最終限制電池壽命的劣化途徑。
由於奈米粒子體積小且表面不規則，造成 X 光繞射峰值微弱且寬廣，結構資訊較少。EXAFS 不受長程有序結構缺失的影響，仍能解析局部配位環境、區分表面原子與核心原子，並從原子層級說明材料特性隨粒徑變化的行為。
EXAFS 可測定土壤、沉積物及水體中金屬物種的配位環境與鍵長，揭示其與礦物表面及有機質之間的交互作用。這些資訊有助於研究複雜自然系統中的污染物行為與金屬物種形態。
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由於 EXAFS 振盪訊號較弱，傳統上若要掃描完整的 EXAFS 範圍，往往需要使用數小時的同步輻射光束線機時，才能累積足以進行可靠定量擬合的訊噪比。如此漫長的量測時間，也進一步增加了同步輻射設施有限機時的申請與使用壓力。
Malvern Panalytical Empyrean XAS 解決方案將 EXAFS 量測能力直接帶入實驗室，有助於降低對同步輻射設施的依賴。
Empyrean XAS 包含：
Empyrean XAS 能讓研究人員：
Empyrean XAS 支援週期表中多種元素的量測，可分析中等原子序元素 (如 Ti、Fe、Ni 及 Mo) 的 K 吸收邊，以及較重元素 (如 Ba 及 Ce) 的 L 吸收邊，可量測的能量範圍為 4 至 20+ keV。
Empyrean XAS 可在實驗室內進行 XANES 與 EXAFS 量測，提供局部化學環境資訊，與傳統 X 光繞射分析相輔相成。