同步辐射XAFS实验样品厚度和重量确定与模式选择指南

摘要：SAMPLEM4M是一款专为同步辐射XAFS实验设计的软件，用于计算溶液样本的最佳厚度和粉末样本的最佳重量的程序，并帮助用户决定做XAFS实验时样品应使用透射还是荧光模式。该软件由日本高能加速器研究机构（KEK, PF）的Nomura教授在1992年3月编写的

同步辐射XAFS实验样品的厚度/重量如何确定？选透射还是荧光？下面华算科技通过本文为大家解惑
前言

SAMPLEM4M是一款专为同步辐射XAFS实验设计的软件，用于计算溶液样本的最佳厚度和粉末样本的最佳重量的程序，并帮助用户决定做XAFS实验时样品应使用透射还是荧光模式。该软件由日本高能加速器研究机构（KEK, PF）的Nomura 教授在1992 年 3 月编写的原始程序。

下载地址：

该软件不需要安装，下载后可以直接打开使用。

界面介绍

下面以C6CoFeK2N6为例对界面进行介绍。

1.顶部“Maximum Number of Elements”填元素数，如C6CoFeK2N6有五种元素，在这里就填5。

2.在左侧填入元素及元素摩尔比，右边的蓝色按钮是要计算的元素，如果要计算N元素，可以将按钮选到N元素处。

3.右侧选中进行实验的吸收边，Fe是计算K边。

4.在右侧选中样品类型(未知密度、需求称重压片选“powder”，适用于通常的压片实验；已知密度、需求合适厚度选“solution”，适用于液体或薄膜样品)。

以上图“powder”为例，填入压片选用模具的直径(10mm)，也可以在“optional”中填入预期或已知的数量(powder为mg，“solution”为mm，设定值在左侧下方results 下的最后两行中)。

5. 点击“calculate”按钮，结果将在“Result”部分显示。特别关注第三行的分析，我们固定跳高（Delta muT，即前后吸收系数的差值）为1。在XAFS实验的透射模式下，理想的跳高范围是0.6到1.2，这样可以确保实验效果最佳。

以当前样品为例，当样品质量设定为25mg和40mg时，计算得出的跳高值分别为1.84和2.95，这远远超出了合理的范围。因此，需要重新调整跳高值。当将样品质量调整至可选的10mg和15mg时，对应的跳高值分别为0.73和1.01，均在推荐范围内，其中13.25mg为最佳样品质量。

如何判定 XAFS 实验选用透射或是荧光？

从第三行High MuT 观察到此时的值为2.167，意味着X射线经过样品后光强相对于原来光强衰减了e2.167。透射模式下，通常前电离室会吸收 20%的光，后电离室吸收的光强为入射光强I0×80%×High MuT，由于电离室探测得到的光强信号为弱电流信号，通过外部的弱电流放大器将电流放大后读出。