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Röntgenemissionsspektroskopie


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Röntgenemissionsspektroskopie (zu Englisch: X-ray Emission Spectroscopy: XES) ist ein röntgenspektroskopisches Messverfahren, bei dem das von einem Material ausgesandte Röntgenspektrum (Röntgenfluoreszenz) aufgenommen wird. Zur Anregung werden üblicherweise Elektronen oder Röntgenphotonen ausreichender Energie benutzt.

Das Röntgenemissionsspektrum ist charakteristisch für das jeweilige angeregte Element und im weichen Röntgenbereich kann man an der Feinstruktur die Abhängigkeit von der chemischen Umgebung des Elements erkennen. Wenn Röntgenphotonen zur Anregung benutzt werden, können in den Röntgenemissionsspektren resonante Effekte, bei Anregung nahe an Röntgenabsorptionskanten, deutlich werden, die als resonante inelastische Röntgenstreuung (zu Englisch: resonant inelastic x-ray scattering oder RIXS) bekannt sind. Im Gegensatz zu den elektronenangeregten Röntgenemissionsspektren können starke anregungsenergie-abhängige Strukturen auftreten.

Als Analyseverfahren besitzt die Röntgenemissionsspektroskopie einige Vorzüge gegenüber Elektronenspektroskopien:

  • große Informationstiefe, da die Wechselwirkung von Photonen mit Materie weitaus geringer ist als von Elektronen; sogenannte begrabene Schichten können sondiert werden und der Gebrauch von dünnen Röntgenfenstern erlaubt das Messen an Gasen und Flüssigkeiten.
  • hohe Selektivität der Information in den Spektren in Bezug auf Orbital- und Spin-Symmetrie, sowie der chemischen Umgebung.
  • die resonante inelastische Röntgenstreuung erleidet keine Verbreiterung aufgrund der Lebensdauer der Rumpfniveau-Anregung.

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