Från Rilpedia

Röntgenemissionspektroskopi är en experimentell mätmetod där man registrerar röntgenfotoner som ett prov sänder ut (emitterar;se också emissionslinje)) efter att den har exciterats med en annan partikel eller foton som hade tillräckligt hög energi. Denna excitation försätter en atom i provet i ett tillstånd där en av de inre elektronskalen har frigjorts och är emottagligt för en annan elektron som befinner sig i ett av de yttre skalen. En röntgenfoton kan emitteras när en sådan yttre elektron "faller ner i" (fyller) det tomma elektronskalet. Strålningen kallas för "karaktäristisk" eftersom de inre elektronskalens energinivåer är ganska väl bestämda ("skarpa") och grundämnenas energinivåer välseparerade från varandra.

Resonant inelastisk röntgenspridning

En särskild form av röntgenemissionspektroskopi kan bedrivas när man använder monokromatiserad röntgenstrålning från t.ex. synkrotronljusanläggningar som excitationskälla. Man väljer excitationsenergin så att det sammanfaller med en topp nära absorptionskanten, dvs. en s.k. absorptionsresonans. Denna form av röntgenemissionspektroskopi kallas för resonant inelastisk röntgenspridning (en. resonant inelastic x-ray scattering eller RIXS). I detta fall blir excitationstvärsnittet (sannolikheten för denna effekt) stort och beskrivs som en andra ordningens optisk process, i motsats till "vanlig" röntgenemissionspektroskopi som är av första ordningen och oftast kallas för "röntgenfluorescensspektroskopi" för att avgränsa dessa två fenomen. RIXS beskrivas med hjälp av Kramers-Heisenberg formeln medan röntgenfluorescensspektroskopi kan beskrivas med Fermis gyllene regel (en. Fermi's Golden Rule).

Historik

Manne Siegbahn använde sig av röntgenemissionspektroskopi i 1920-talet för att bestämma grundämnenas röntgenenergierna. Han klassificerade deras röntgenemission i K-, L-, M- osv. serier. Denna experimentella teknik upplevde ny uppmärksamhet med förbättrade instrument under 1970-talet när precisionsmätningar av molekylera gaser avslöjade vibrationsstrukturer. Sedan 1980-talet användes synkrotronljus för excitation och den förutspådda RIXS-effekten upptäcktes under 1990-talet och utvecklades allt mera.