Espectrómetro de rayos X Empyrean XAS

para espectroscopiapara laboratoriopara I+D

Resumen
Empyrean XAS integra la espectroscopía de absorción de rayos X en laboratorio (XANES y EXAFS) en la plataforma empírica Empyrean multi‑técnica, permitiendo mediciones combinadas de difracción, dispersión, imágenes y espectroscopía en un mismo instrumento para un análisis estructural y químico coherente.

Capacidades clave

• Combinar estructura cristalina de largo alcance (difracción) con organización a nanoescala (dispersión) e imágenes estructurales
• Obtener información química local específica por elemento mediante XANES y EXAFS
• Registrar varios bordes de absorción de forma secuencial sin reconfiguración extensa

Información local mediante XAS
XAS explora el entorno químico local de elementos seleccionados midiendo la absorción cerca de los bordes. XANES aporta sensibilidad al estado de oxidación y estructura electrónica cercana al borde; EXAFS proporciona información cuantitativa de la estructura a corta distancia en energías superiores.

• Identificación de estados de oxidación
• Determinación de geometría de coordinación
• Medición de distancias interatómicas
• Análisis de orden a corta distancia

Rendimiento cuantitativo
Empyrean XAS genera datos espectrales reproducibles adecuados para análisis cualitativos y cuantitativos. La alta resolución energética permite un análisis detallado de características XANES (incluidos prebordes) y una amplia gama en k facilita el ajuste cuantitativo de EXAFS para extraer números de coordinación y distancias. Las mediciones se realizan en geometría de transmisión para una cuantificación robusta.

Cobertura elemental y energética
Los bordes compatibles incluyen los bordes K de metales de transición de Z medio (p. ej. Ti, Fe, Ni, Mo) y los bordes L de elementos más pesados (p. ej. Ba, Ce). Rango de energía accesible: 4–20+ keV. Se pueden grabar múltiples bordes en un solo experimento para caracterizar de forma eficiente materiales multielemento.

Capacidad multi‑borde para materiales complejos
Las mediciones secuenciales de múltiples bordes evitan las reconfiguraciones repetidas del instrumento, acelerando el análisis de catalizadores multicomponente, electrodos de baterías, óxidos funcionales y aleaciones con varios elementos.

• Catalizadores multicomponente
• Electrodos de baterías
• Óxidos funcionales
• Aleaciones multielemento

Integración en la plataforma Empyrean
Empyrean XAS está integrado en la plataforma modular Empyrean. El concepto PreFIX permite intercambios rápidos y reproducibles de configuraciones de medida (difracción, dispersión, imágenes, espectroscopía) con un realineamiento mínimo, facilitando el uso de técnicas complementarias en un único flujo de trabajo.

Software y flujos de trabajo
El software integrado guía la configuración, adquisición e interpretación. Herramientas clave de flujo de trabajo:

• Adquisición automática de datos
• Alineamiento y normalización de escaneos
• Corrección del detector y sustracción de fondo
• Ajuste pre‑borde y post‑borde
• Procesamiento espectral y curación de datos

Aplicaciones
Aplicaciones típicas:

• Almacenamiento de energía — seguimiento de cambios de estado de oxidación y evolución estructural local en materiales para baterías
• Catalisis — caracterización de sitios activos, estados de oxidación y vías de reacción
• Materiales avanzados — estudio del orden a corta distancia, defectos y estructura electrónica
• Ciencias ambientales y geológicas — análisis de elementos traza y transformaciones químicas

Documentación
Documentos disponibles:

• Empyrean Series 3 Pre‑Installation manual — Versión 3, 14 feb 2023 (English)
• Empyrean Series 3 User Guide — Versión 3, 03 may 2022 (English)

Especificaciones técnicas

• Técnicas: XANES, EXAFS
• Rango de energía: 4–20+ keV
• Modo de medida: Transmisión
• Resolución de energía: Hasta 1,3 eV @ 8 keV
• Poder de resolución: Hasta E/ΔE ≈ 6150
• Bordes accesibles: Bordes K de metales de transición 3d y bordes L de elementos pesados
• Entorno: Operación en aire ambiente
• Estudios operando: Compatibles
• Tiempo de medida: Minutos a horas