Röntgenspektroskoopia

Röntgenspektroskoopia on tehnikate kogum, mida kasutatakse proovide elementaar- ja keemilise koostise määramiseks röntgenikiirguse abil. See põhineb asjaolul, et iga element kiirgab või neelab röntgenikiirgust teatud iseloomulikel lainepikkustel. Kui proovile suunata röntgenikiirgus, ergastatakse proovi aatomites olevaid elektrone. Need ergastatud elektronid naasevad oma algsele energiatasemele, kiirates samal ajal iseloomulikku röntgenikiirgust. Selle kiirguse spektrit analüüsides saab kindlaks teha proovi elementaarse koostise.

Peamised röntgenspektroskoopia meetodid hõlmavad röntgenfluorestsentsi (XRF) ja röntgeni fotoelektronspektroskoopiat (XPS). XRF meetodis suunatakse proovile suure energiaga röntgenkiirgus, mis põhjustab proovi aatomitest elektronide väljalöömise. Vabanenud elektronid liiguvad kõrgematele energiatasemetele, kiirates seejärel röntgenkiirgust, mille energiatase on unikaalne iga elemendi jaoks. XPS seevastu kasutab proovi pinna uurimiseks ultraviolett- või röntgenkiirgust, et mõõta proovi pinnalt fotoelektrilise efektiga eralduvate elektronide energiat. See võimaldab määrata proovi pinnakompositsiooni ja keemilisi sidemeid.

Röntgenspektroskoopiat kasutatakse laialdaselt mitmesugustes valdkondades, sealhulgas materjaliteaduses, keemias, bioloogias, geoloogias ja tööstuslikus analüüsis. Seda kasutatakse materjalide koostise määramiseks, saasteainete tuvastamiseks, reaktsioonide uurimiseks ja objektide vanuse määramiseks. Meetodi eelised on mittestruktuuri kahjustamine, laia elemendivahemiku analüüsimise võime ja proovi minimaalne ettevalmistamine.