XAS扫盲：为什么它是材料表征中的“高端玩家”？

很多朋友在刚接触XAS的时候其实并不了解到底是个什么东西，认为它就像XRD、XPS等X射线表征一样，只是一个表征方法，但其实相较于其他X射线表征测试，XAS是一个需要投入相对更多资源与精力的高端表征。

本文华算科技依旧避免超长的概念性解释，只做简单的图文解释，希望大家别看睡着。

同步辐射XAS

XAS一般都是和同步辐射一起出现的，同步辐射指的是光源，XAS指的是一种表征方法。同步辐射XAS就是用同步辐射光源做的XAS测试。

同步辐射光源示意图

如图，同步辐射光源就像一个圆环，电子在储能环内不断加速运动，光子沿切线方向射出，射出的光子即是我们做实验使用的X光。

同步辐射光源又被称为大型科学装置，有多大呢？有那么大（例如我国四代光源HEPS占地面积976亩，建筑面积达12.5万平米，耗资47.6亿人民币）。

HEPS

当然，XAS也是存在像XRD、XPS这种非同步辐射光源的机器，即台式XAS，比如SIGRAY的QuantumLeap Series 2100

但是大家要知道，台式和同步辐射的最大区别就在于光源的不同，就拿光通量来说，台式的光通量大概在10⁶-10⁷，而同步辐射光源线站的光通量在10¹⁰-10¹³，可以看到根本不是一个量级的哦。

当然还存在其他很多很多不同的地方，但你只需要知道，台式就是一个下下位替代品即可，倘若一个台式便可以媲美同步辐射光源，那么花那么多钱去建造的光源和线站情何以堪。

当然了，在论文中几乎很少出现台式的XAS数据，但是不代表台式XAS不能发顶刊哦！

好了接下来我们来讲XAS，XAS=XAFS=XANES+EXAFS。

为什么要把一个线拆分为两个部分呢？因为散射路径有些变化，XANES部分需要考虑多重散射，EXAFS部分不用。

XANES是多重散射综合反映出的图像，从定义解释为近边结构，范围大概是吸收边前20eV到边后50eV，在论文中大家会在E空间放XAENS部分的图像，用来分析价态以及结构等信息。

EXAFS被认为是单重散射反应出的图像信息，范围大概为边后50eV到500eV+，没有明确的范围划分，数据质量越好范围越宽。

EXAFS数据不能直接放在一起分析判断，需要先将此部分数据转换为波矢函数k，再对波矢函数k进行加权，然后选择一部分做傅里叶变换，得到R空间的图像。

图片c&d为R空间图像

图片e&f为R空间图像

在R空间就得到配位原子与吸收原子的距离图像，接下来将此部分数据做拟合处理，可以得到如下表格

浅看一下红色标注字体即可

当然了，大部分人需要接触XAS时基本表明已经到了非用不可的地步，因为其他表征手段已经无法提供理论支撑了，但是XAS就一定可以弥补其他表征确实的地方吗？

并不是，XAS也有着其自身的局限性！当然了本文不讲它的局限性，可以去看一下其他文章，因为局限性就太具体了，对于扫盲来说有些枯燥。

还记得文章一开头我提到过什么吗？没错，XAS是一个需要投入相对更多资源与精力的高端表征。高端和投入资源多已经很明白了，但是精力如何理解呢？

光看几张图与表格很难理解到这需要投入多少精力，但是假设你是小白，你的导师给了你一个XAS数据，要你把它处理成前文图中的样子，然后你去网上找到学习资料开始学习，那时你会有深深的无力感。

它绝不像XRD、XPS那样，看着教程做就完事，没有几个月的功夫，你很难把你的数据磨出来。毕竟XAS数据也是编辑和读者们关注的重中之重。

所以，为什么说XAS可以提高文章的质量，为什么编辑会要求你加上XAS测试，你应该能get到了吧！

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