طیف‌سنجی نشر پرتو ایکس کیست؟ توضیح بده.
طیف‌سنجی نشر پرتو ایکس X-ray Emission Spectroscopy یا (XES) روشی از طیف‌سنجی پرتو ایکس است که در آن یک الکترون هسته‌ای به واسطه فوتون ورودی پرتو ایکس به سطح انرژی بالاتری تحریک می‌شود. بازگشت ماده به حالت پایه پس از این برانگیختگی، از طریق انتقال یک الکترون از سطوح بالاتر به موقعیت خالی ایجادشده در لایه‌های داخلی رخ می‌دهد و باعث انتشار یک فوتون پرتو ایکس با انرژی مشخص می‌شود. انرژی فوتون منتشر شده برابر با اختلاف انرژی بین سطوح الکترونی درگیر در این انتقال است. تحلیل وابستگی انرژی فوتون‌های خروجی در این روش، اطلاعات دقیقی در مورد تفاوت سطوح انرژی الکترونی و ساختار شیمیایی ماده فراهم می‌آورد، بنابراین به عنوان یک ابزار قوی برای مطالعه ساختار الکترونی مواد مورد استفاده قرار گرفته است.همچنین این روش به‌عنوان تکنیک مکملی برای طیف‌سنجی جذب پرتو ایکس (XAS) نیز کاربرد دارد.دسته‌بندی XES بر اساس نوع برهم‌کنش.طیف‌سنجی نشر پرتو ایکس (XES) بر اساس نوع برهم‌کنش به دودسته اصلی تقسیم می‌شود:دسته‌بندی XES بر اساس نوع دتکتور.طیف‌سنجی نشر پرتو ایکس (XES)بر اساس نوع دتکتور به دودسته اصلی تقسیم می‌شود:تاریخچه.نخستین آزمایش‌های طیف‌سنجی نشر پرتو ایکس (XES) توسط لینده و لوندکویست در سال ۱۹۲۴ منتشر شد. در این مطالعات، آن‌ها از پرتو الکترونی یک لامپ پرتو ایکس برای برانگیختن الکترون‌های هسته‌ای و به دست آوردن طیفformula_2 از گوگرد و عناصر دیگر استفاده کردند. سه سال بعد، کاستر و درویوستین نخستین آزمایش‌ها را با استفاده از فوتون‌های پرتو ایکس برای برانگیختن الکترون‌ها انجام دادند. آن‌ها نشان دادند که پرتوهای الکترونی در طیف، نویز و اثرات جانبی ایجاد می‌کنند و در نتیجه، فوتون‌های پرتو ایکس جایگزین موثری برای ایجاد حفره در هسته محسوب شدند. پس از آن، آزمایش‌های بیشتری با استفاده از طیف‌سنج‌های تجاری و نیز طیف‌سنج‌های با وضوح بالا انجام گرفت.اگرچه این مطالعات اولیه، بینش‌های بنیادی در مورد ساختار الکترونی مولکول‌های کوچک فراهم کردند، اما XES با ظهور پرتوهای پرانرژی در تأسیسات تابش سنکروترون به طور گسترده‌تری مورداستفاده قرار گرفت که امکان اندازه‌گیری نمونه‌های شیمیایی رقیق را فراهم کرد. علاوه بر پیشرفت‌های تجربی، پیشرفت‌های محاسباتی در شیمی کوانتومی نیز نقش مهمی در تبدیل XES به یک ابزار جذاب برای مطالعه ساختار الکترونی ترکیبات شیمیایی داشته است.هنری موزلی، فیزیکدان بریتانیایی، نخستین کسی بود که رابطه‌ای میان خطوط formula_1و عدد اتمی عناصر کشف کرد که اساس طیف‌سنجی مدرن پرتو ایکس را شکل داد. این خطوط بعدها به‌عنوان ابزاری در آنالیز عنصری برای شناسایی محتوای نمونه‌ها به کار رفتند.ارتباط XES و XAS.طیف‌سنجی جذب پرتو ایکس (XAS) و طیف‌سنجی نشر پرتو ایکس (XES) به طور مستقیم با یکدیگر مرتبط هستند و هر دو اطلاعات مشترک و مکملی درباره ساختار محلی و الکترونیکی مواد فراهم می‌آورند.در XAS، هنگامی که یک فوتون پرتو ایکس باانرژی مشخص به یک اتم برخورد می‌کند، اگر انرژی فوتون کافی باشد، می‌تواند یک الکترون از لایه داخلی، مانند الکترون 2p منگنز، را از اتم خارج کند و در نتیجه حفره‌ای در لایه 1s ایجاد کند. طیف جذب به چگالی الکترونی حالات غیر اشغال شده مربوط می‌شود و نشان‌دهنده تعداد و نوع سطوح انرژی در دسترس برای پر شدن است. این اطلاعات به ما کمک می‌کند تا بفهمیم چه سطوح الکترونی در نزدیکی انرژی فوتون ورودی وجود دارند و چگونه این سطوح با یکدیگر تعامل می‌کنند.از سوی دیگر، در XES، پس از ایجاد حفره در نتیجه فرایند جذب فوتون، الکترون‌های دیگر از لایه‌های بالاتر می‌توانند به این حفره منتقل شوند و با ساطع کردن یک فوتون، انرژی اضافی را آزاد کنند. به همین دلیل، XES معمولاً به‌عنوان یک فرایند ثانویه در نظر گرفته می‌شود، زیرا به طور مستقیم وابسته به جذب اولیه فوتون در XAS است. طیف نشر به چگالی حالات اشغال شده مرتبط است و نشان‌دهنده الکترون‌هایی است که به حالت‌های الکترونی خالی منتقل می‌شوند.ترکیب اطلاعات به‌دست‌آمده از XAS و XES به ما این امکان را می‌دهد که تصویر جامع‌تری از ساختار الکترونی و محیط شیمیایی مواد به دست آوریم. در نتیجه، این دو تکنیک به طور مؤثری مکمل یکدیگر هستند و به بررسی دقیق‌تر ویژگی‌های الکترونی در سیستم‌های مختلف کمک می‌کنند.دتکتورهای مونوکروماتور و پلی‌کروماتور در XES.در طیف‌سنجی نشر اشعه ایکس، هدف اندازه‌گیری اشعه‌های فلورسانسی منتشر شده از نمونه است. از آنجا که این اشعه‌ها در تمامی جهات منتشر می‌شوند، ابزار طیف‌سنجی باید زاویه پذیرشی وسیعی داشته باشد و در عین حال انرژی‌ها را با دقت بالا تمایز دهد. برای این منظور، دو نوع دتکتور مونوکروماتورها و پلی‌کروماتورها استفاده می‌شوند. اخیراً، نوع ترکیبی از این ابزارها توسعه یافته که بدون کاهش زاویه جامد پذیرفته شده، وضوح انرژی را افزایش داده استدر پژوهش‌های XES، نوع دتکتور و پارامترهای آن بر اساس ویژگی‌های مورد نیاز تنظیم می‌شود. طراحی‌های جدید امکان تغییر سریع این پارامترها را فراهم کرده و به محققان اجازه می‌دهد تا برای عناصر و نواحی مختلف طیفی به‌سرعت سوئیچ کنند.