说明：当前X射线源类型丰富，现代高亮度的第三代、第四代同步辐射光源作为推动同步辐射光源仍是众多应用的首选，但受限于大型设施的资源稀缺与竞争压力，近年学界正积极将同步辐射技术引入实验室，以简化测试流程、缩减测量时长。

现代实验室源由此成为部分应用的重要替代方案，既可作为本文华算科技主要介绍实验室源。

01、XAFS的概念

的透射率。它具有元素特异性和轨道。

由于XAFS不依赖于长程有序性，它特别适合研究具有局部短程有序的无序系统，例如玻璃、溶液、液体和非晶固体。

传统上，XAFS包括X射线吸收近边结构（XANES）和扩展XAFS（EXAFS）（图1d）。

在XAFS中观察到的复杂振荡结构源于光吸收边（图1a）上方发射的光电子波与来自邻近电荷密度的弹性散射光电子波之间的量子干涉（图1c）。

图.射线吸收光谱中的过程。

硬射线能量范围内最常见的实验室源，因其相对简单的工作原理而占主导地位，即使用各种阳极材料的改进型 X 射线管。

X因此，一个加速电压、电子束电流的射线管，在整个光谱中仅能产生 1W 的光。这相当于在所有能量上积分，每秒大约有 10¹² – 10¹³ 个光子。

总体而言，这表明射线管显然是一种效率极低的辐射源。

X为解决这一问题，旋转阳极和液态金属靶材被用作高功率射线管的靶材。研究人员提出了另一种方法，引入一种金属液体射流作为电子束激发的非液态靶材。

X本质上是一条非常细的线，与传统点源射线管相比，能更有效地散热。LFXT图2 不同X射线源的通量和相干性比较。10.1016/j.ccr.2020.213466）

Cu此外，激光驱动 X 射线源是另一技术路径，尽管其能量通常限于软 X 射线范围（）。X，LPSLPS 的核心优势在于激光可生成规整脉冲，转化为 X 射线脉冲后可支持时间分辨 X 射线实验。

X后者本质上是 X 射线能量范围的 “彩色相机”。通常，EDX 探测器可覆盖较宽的能量范围，从约 1keV 到 40keV。

03、XAFS相关实验技术详解

是一种成熟的技术，可提供气相、液相或固相中选定分析物的氧化态、位点对称性和配位环境信息。XAFS。

不过，透射荧光产额探测方法时透射是一个单步过程，可用费米黄金定则建模。大多数 XAFS 实验在大型同步辐射设施上进行，这些设施可作为高度准直（低发散）、高度单色、高强度且可调节的光子源。

XAFSE₀高于电离能Eion时，光电子动能Ekin=E₀−Eion对应明确德布罗意波长，其被分析物周围配位原子相干散射，/例外情况下，非单色入射光也可获取光谱，即能量色散XAFS（EDXAFS），为避免与EDX探测混淆，更宜称“光子色散XAFS（PDXAFS）”。

XAFS图3多色分散XAFS方法示意图。

XAFSXANES（如下图）。

（DOI：10.1002/iich.201600037）

可细分为。过渡金属K边前对应1s→3d四极跃迁，虽存在金属与配体的局域/非局域轨道混合，但边前仍是电子结构的灵敏探针，在配位化学和催化研究中极具价值（价壳层电子结构为其核心特征），研究边前结构常用或HERFD等共振技术。

过渡金属K边以上及高能区存在1s→4p跃迁并进入连续区。XANES典型应用包括“指纹分析”（对比未知样品与参考样光谱）和氧化态确定（基于吸收边移动，下图）。

XANES正离子结合能升高，使核心电子跃迁所需能量增加，吸收边向高能（氧化）或低能（还原）移动。XANES图5氧化锰的K边XANES，显示氧化态与边缘位置之间几乎线性的相关性，其中氧化态的增加使吸收边缘向更高能量移动。

XAFS