[科普中国]-X射线吸收光谱

X光吸收光谱（X-ray absorption spectroscopy，缩写：XAS）是目前广泛应用于取得气态、分子、及凝体（例如，固体）中，目标原子之区域（原子尺度）结构资讯及电子状态的一种技术。

光源X光吸收光谱可借由调变X光光子能量，于目标原子束缚电子之激发能量范围内进行扫描而得。通常需使用同步辐射设施以提供高强度并可调变波长之X光光束。1

光谱区域与X光吸收光谱相关的技术，有称之为X光吸收细微结构（X-ray Absorption Fine Structure, XAFS），或延伸X光吸收细微结构（Extended X-ray Absorption Fine Structure, EXAFS）。另外，X光吸数光谱区段在接近目标原子之壳层电子激发处，目标原子之壳层电子吸收光子，会有一陡直的上升，常称之为X光吸收近边缘结构（X-ray Absorption Near-Edge Structures，XANES）或X光吸收近边缘结构（Near-Edge X-ray Absorption Fine Structure，NEXAFS）。1

应用及样品型态由于X光穿透能力强，光谱各种目标原子的吸收区域重叠性也不高，在分子、材料科学、生物学、化学、地球科学、环境科学等各领域都有相当广泛的应用。其受测样品可以是粉末、液体和气态样品。依实验方法及实验站设计，可进行高、低压、高、低温、原位（in-situ）实验。2

实验方法概述穿透法最常用且容易的方法，以台湾NSRRC同步辐射的X光吸收光谱实验站为例，X光光源经单光器选择光源能量后，引导至实验站，以一气体离子腔侦测入射光源强度I0，光束通过离子腔之后，打在样品，再由样品后的离子腔侦测穿过样品后光束剩余强度It。在It离子腔后，可选择性加置一参考标准品及另一离子腔Ir，以做为能量校正。实验时，改变光源之单光器来扫描目标原子的能量范围，即可以求取各能量位置的吸收度。穿透法的限制在于样品的浓度，过浓会有自吸收的效应，太稀讯杂比不好也无法分析。

萤光法萤光法利用目标原子在吸收光源后跃迁回基态所放出的萤光强度，来判定被吸收光子的量。可用于高浓度粉末或液体形态的样品。常用的侦检器为Lytle detector，并以特定滤光片去除光源的影响。测得的萤光光源正比于吸收强度，可以用得到吸收光谱。2

参见X射线晶体学

同步辐射

X射线

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所