Røntgenfotoelektronspektroskopi af brint og helium

For første gang målte forskere vibrationsstrukturen af ​​brint- og heliumatomer ved hjælp af røntgenstråler. Resultaterne modbeviser den misforståelse, at det er umuligt at opnå røntgenfotoelektronspektroskopi (XPS) spektre af brint og helium, de to letteste grundstoffer i det periodiske system. Dette mentes at være tilfældet på grund af lave sandsynligheder for elektronudstødning fra disse elementer induceret af røntgenstråler.

Uovertruffen strålelysstyrke ved National Synchrotron Light Source-II øger signifikant sandsynligheden for, at en foton kolliderer med et gasatom ved omgivende tryk. Strålelinjen gør det muligt at bruge XPS til direkte at studere de to mest udbredte elementer i universet.

Også, dette arbejde hjælper med at beskrive grænserne for XPS, åbner et bredere område for en af ​​de mest nyttige teknikker inden for materialevidenskab.

Røntgenfotoelektronspektroskopi (XPS) er en af ​​de mest kraftfulde teknikker inden for materialevidenskab. Imidlertid, litteraturen er fyldt med påstande om, at det er umuligt at bruge XPS til at studere de to letteste og mest udbredte grundstoffer i universet, brint og helium.

Dette arbejde viste, at røntgenfotoelektronspektre fra omgivende tryk af brint og helium kan opnås, når der anvendes en lysstærk nok røntgenkilde, såsom ved National Synchrotron Light Source II.

I tilfælde af heliumgas, spektret viser en symmetrisk top fra dets eneste orbital. I tilfælde af brintgasmolekyler, en asymmetrisk top observeres, som er relateret til de forskellige mulige vibrationstilstande i den endelige tilstand. Brintmolekylets vibrationsstruktur er tydelig i H ² 1s spektrum.