ایکس رے جذب سپیکٹروسکوپی (XAS)سنکروٹران ریڈی ایشن پر مبنی ایک جدید ترین تجزیاتی تکنیک ہے۔ ایکس رے کے مواد کی جذب کی خصوصیات کی پیمائش کرکے، یہ مقامی الیکٹرانک ریاستوں اور ایٹموں کی ہندسی ساخت کے بارے میں اہم معلومات کو ظاہر کرتا ہے۔ اس کے بنیادی اصولوں کو دو جہتوں سے سمجھا جا سکتا ہے: جسمانی عمل اور توانائی کے علاقے۔

I. جسمانی عمل: الیکٹرانک ٹرانزیشن اور بکھرنے والی مداخلت

جب واقعہ کی ایکس رے کی توانائی ایٹم کے اندرونی خول والے الیکٹرانوں کی آئنائزیشن توانائی تک پہنچ جاتی ہے (مثال کے طور پر، K یا L شیل)، تو یہ الیکٹران فوٹو الیکٹران کے طور پر پرجوش ہوتے ہیں، جس سے جذب کے کنارے پر جذب میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔ فوٹو الیکٹران ایک لہر کے طور پر باہر کی طرف پھیلتا ہے۔ اگر اس کا سامنا پڑوسی ایٹموں سے ہوتا ہے تو، لچکدار بکھرنا (بیک سکیٹرنگ) ہوتا ہے۔ بکھری ہوئی لہر جذب کرنے والے ایٹم پر باہر جانے والی لہر میں مداخلت کرتی ہے، جس کی وجہ سے توانائی کے ایک فنکشن کے طور پر جذب گتانک میں وقفہ وقفہ سے دوغلا پن پیدا ہوتا ہے۔ یہ عمل مقداری طور پر لیمبرٹ بیئر قانون کے ذریعہ بیان کیا گیا ہے:m(E) = ln(I₀/I) / ڈی، کہاںm(E) جذب گتانک ہے، d نمونہ کی موٹائی ہے، I₀واقعہ کی شدت ہے، اور میں منتقلی کی شدت ہے۔

II توانائی کے علاقے: XANES اور EXAFS کے ذریعے ہم آہنگی کا تجزیہ

کنارے کی ساخت کے قریب ایکس رے جذب (XANES)

یہ خطہ جذب کے کنارے کے اوپر تقریباً 10 eV سے 50 eV تک مضبوط دولن پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔ یہ پڑوسی ایٹموں کے ساتھ فوٹو الیکٹران کے متعدد بکھرنے والے اثرات کی عکاسی کرتا ہے۔ سپیکٹرل خصوصیات (مثال کے طور پر، پہلے سے کنارے کی چوٹیاں، کندھے کی چوٹیاں) جذب کرنے والے ایٹم کی غیر مقبوضہ الیکٹرانک حالتوں کی کثافت سے براہ راست منسلک ہیں۔ مثال کے طور پر، جذب کناروں کی پوزیشن میں تبدیلی عنصر کی آکسیکرن حالتوں میں تبدیلیوں کے مقداری تجزیہ کی اجازت دیتی ہے (مثلاً، امتیازی فے²⁺فے سے³⁺)، جبکہ پری ایج چوٹیوں کی موجودگی غیر مقیم مالیکیولر مداروں کے بارے میں معلومات کو ظاہر کرتی ہے۔

توسیعی ایکس رے جذب ٹھیک ڈھانچہ (EXAFS)

یہ خطہ جذب کنارے کے اوپر تقریباً 50 eV سے 1000 eV تک کے کمزور دولن کا احاطہ کرتا ہے، جو فوٹو الیکٹران کے واحد بکھرنے والے واقعات سے شروع ہوتا ہے۔ دوغلی سگنل کی فوری تبدیلی اسے ریڈیل ڈسٹری بیوشن فنکشن میں تبدیل کرتی ہے، جو بانڈ کی لمبائی (0.01 Å تک درستگی کے ساتھ)، کوآرڈینیشن نمبرز، اور خرابی جیسی قطعی معلومات فراہم کرتی ہے۔ مثال کے طور پر، لیتھیم آئن بیٹری کی تحقیق میں، EXAFS چارج/ڈسچارج سائیکل کے دوران ٹرانزیشن میٹلز (مثلاً، نی، کو) کے کوآرڈینیشن ماحول کے ارتقاء کو ظاہر کر سکتا ہے۔

III تجرباتی موڈز: ملٹی موڈ موافقت اور ان سیٹو کریکٹرائزیشن

ٹرانسمیشن موڈ

اعلی ارتکاز کے نمونوں کے لیے موزوں ہے (مثال کے طور پر، پاؤڈر، پتلی فلمیں)۔ یہ منتقل شدہ ایکس رے میں واقعے کی شدت کے تناسب کی پیمائش کرکے جذب کے قابلیت کا حساب لگاتا ہے۔ خود جذب اثرات سے بچنے کے لیے نمونے کی موٹائی کو کنٹرول کرنا ضروری ہے۔ عام طور پر کرسٹل، بے ساختہ اور مائع نمونوں کے جامد تجزیہ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

فلوروسینس موڈ

جذب کا اندازہ لگانے کے لیے جوش کے بعد ہدف ایٹم سے خارج ہونے والی فلوروسینٹ ایکس رے کی شدت کو استعمال کرتا ہے، یہ کم ارتکاز کے نظام یا واحد ایٹم اسٹڈیز (مثلاً، اتپریرک سطحوں پر فعال سائٹس) کے لیے مثالی ہے۔ مثال کے طور پر، ایندھن کے خلیات کے لیے Pt اتپریرک کے مطالعے میں، فلوروسینس موڈ سطحی Pt ایٹموں کی ہم آہنگی کی حالت کا درست تعین کر سکتا ہے۔

سیٹو/آپریٹنگ تکنیکوں میں

کنٹرول شدہ ماحول (ہائی پریشر، درجہ حرارت، الیکٹرو کیمیکل سیل) کے ساتھ مل کر، یہ تکنیک رد عمل کے دوران متحرک ساختی تبدیلیوں کی حقیقی وقت سے باخبر رہنے کے قابل بناتی ہیں۔ مثال کے طور پر، electrocatalytic CO میں₂ریڈکشن اسٹڈیز، اوپرینڈو XAS آکسیڈیشن سٹیٹ کی تبدیلیوں اور اتپریرک فعال سائٹس کے کوآرڈینیشن ری کنسٹرکشن میکانزم کی نقاب کشائی کر سکتا ہے۔

چہارم تکنیکی فوائد اور عام ایپلی کیشنز

XAS نمونے کی شکل پر کم سے کم تقاضے عائد کرتا ہے (پاؤڈر، مائعات، اور گیسیں سب موزوں ہیں) اور غیر تباہ کن ہے۔ یہ مواد سائنس، توانائی ذخیرہ کرنے، اور ماحولیاتی نگرانی میں وسیع اطلاق تلاش کرتا ہے۔ مثالوں میں شامل ہیں: مقامی ساختی بگاڑ کو حل کرنا اور نایاب ارتھ ڈوپڈ سیمی کنڈکٹرز میں الیکٹرانک ریاست کی تقسیم؛ بائیو میڈیکل ریسرچ اور ڈرگ ڈیزائن کے لیے میٹالوپروٹینز (مثلاً ہیم) میں دھاتی آئنوں کے ہم آہنگی کے ماحول کی خصوصیت۔

XANES اور EXAFS ڈیٹا کا ہم آہنگی سے تجزیہ کرتے ہوئے، ٹرانسمیشن، فلوروسینس، اور سیٹو تجرباتی طریقوں کے ساتھ، XAS جوہری پیمانے پر مواد کی ساخت اور املاک کے رشتوں کی نقاب کشائی کے لیے ایک اہم ٹول بن گیا ہے، جو بنیادی تحقیق سے صنعتی ایپلی کیشنز تک ترقی کو آگے بڑھا رہا ہے۔

ڈنڈونگ ٹونگڈا سائنس اینڈ ٹیکنالوجی کمپنی لمیٹڈ.پیش کرتا ہے جذب سپیکٹرو میٹر.ذیل میں مصنوعات کی وضاحتیں ہیں۔ اگر آپ اس پروڈکٹ یا ہمارے دوسرے کے بارے میں مزید دریافت کرنا چاہتے ہیں۔rایکس رے ڈفریکٹومیٹر اور لوازمات، براہ مہربانی بلا جھجھک ہم سے رابطہ کریں!