XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) to jedna z podstawowych metod badania struktury elektronowej ciał stałych.
Jak działa XPS?
Promieniowanie rentgenowskie o odpowiednio wysokiej energii wybija fotoelektrony z atomów znajdujących się w warstwie powierzchniowej próbki.
Ilość oraz energia wybitych elektronów zależą od składu atomowego i stanu chemicznego badanej powierzchni. Otoczenie chemiczne, takie jak rodzaj wiązań chemicznych między atomami, stopień utlenienia oraz sąsiedztwo innych atomów wpływa na zmiany energii wiązania elektronów w atomach.
Rejestrowanie fotoelektronów jest możliwe dzięki zastosowaniu analizatora hemisferycznego. Wygenerowane widmo energetyczne dostarcza jakościowych i ilościowych informacji o charakterze chemicznym powierzchni materiału.
Do czego między innymi stosujemy XPS?
1. Analiza ilościowa pierwiastków w materiale.
2. Tworzenie profili głębokościowych i analiza składu kolejnych warstw materiału.
3. Identyfikacja stanów powierzchniowych i defektów materiału.
4. Identyfikacja stanów chemicznych pierwiastków.
To może przykład zastosowania?
Spektroskopia fotoelektronów jest wykorzystywana na przykład w medycynie do analizy powierzchni biomateriałów (np. implantów, protez, materiałów do stentów itp.), aby ocenić ich właściwości chemiczne oraz biokompatybilność.
Ciekawostki:
🔎 Aby fotoelektrony mogły dotrzeć do stożka analizatora w aparaturze badawczej musi panować ultrawysoka próżnia — na poziomie 10⁻¹⁰ mbar. To zbliżony poziom próżni jaki występuje w przestrzeni kosmicznej. Dzięki temu fotoelektrony nie napotykają żadnych przeszkód w postaci innych cząsteczek.
🔎 PREVAC sp z o. o. jest jedyną firmą w Polsce i jedną z kilku (!) na świecie, która zbudowała swój analizator hemisferyczny i produkuje autorskie aparatury XPS.
Spektroskopia fotoelektronów XPS to niezwykle precyzyjna technika analityczna, która dostarcza cennych informacji o strukturze chemicznej materiałów. Dzięki niej możemy optymalizować materiały znajdujące zastosowanie w różnych dziedzinach nauki i przemysłu, od technologii biomateriałów po materiały wykorzystywane w elektronice.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej lub badania metodą XPS mogą pomóc Ci w realizacji Twoich projektów – zapraszam do kontaktu.