在材料科學、化學等領(lǐng)域,X 射線吸收發(fā)射光譜(XAS/XES)是解析物質(zhì)電子結(jié)構(gòu)、化學鍵合等信息的核心技術(shù),而其中的精細結(jié)構(gòu)(如 XANES、EXAFS)對溫度變化極為敏感。冷熱臺憑借精準溫控能力,成為X 射線吸收發(fā)射光譜精細結(jié)構(gòu)分析的關(guān)鍵支撐設(shè)備,為科研人員捕捉不同溫度下的微觀結(jié)構(gòu)變化提供了穩(wěn)定平臺。

武漢光谷薄膜冷熱臺針對X 射線光譜分析的需求,打造出適配性強、精準穩(wěn)定的溫控方案:
1. 寬溫域覆蓋,適配多元研究場景
設(shè)備支持-196℃(液氮級)至 600℃ 的超寬溫域調(diào)節(jié),既能滿足低溫下(如液氦溫區(qū)附近)研究物質(zhì)量子態(tài)、相變等特性的需求,也可用于高溫下(如催化劑反應(yīng)溫度)分析材料結(jié)構(gòu)演變。例如,在研究低溫下超導材料的電子結(jié)構(gòu)時,可穩(wěn)定維持 4.2K 的極低溫環(huán)境,助力捕捉 XANES 中與超導相關(guān)的電子軌道雜化信息。
2. 高精度溫控,保障數(shù)據(jù)精準性
采用PID 智能控溫算法 + 高精度溫度傳感器,溫度穩(wěn)定性可達 ±0.1℃,溫控精度達 ±0.01℃。這種高精度控制,能有效避免溫度波動對 X 射線光譜精細結(jié)構(gòu)的干擾。比如在分析催化劑在反應(yīng)溫度下的活性位點時,可精準維持設(shè)定溫度,確保多次測試中 EXAFS 振蕩的一致性,為原子間距、配位數(shù)的準確計算提供可靠數(shù)據(jù)。
3. 靈活適配,無縫融入光譜測試鏈路
冷熱臺設(shè)計有模塊化樣品臺,可快速更換不同尺寸、形態(tài)的樣品(如薄膜、粉末、塊體),且預留接口能與X 射線光譜儀的樣品倉、探測系統(tǒng)等無縫對接。同時,設(shè)備具備防輻射、耐高溫 / 低溫材料封裝,能在 X 射線強輻射環(huán)境下穩(wěn)定工作,不影響自身溫控性能與樣品狀態(tài)。
隨著X 射線光譜技術(shù)向原位、動態(tài)分析發(fā)展,對溫控設(shè)備的響應(yīng)速度、多溫區(qū)同步控制等提出了更高要求。武漢光谷薄膜正推進技術(shù)升級:一方面,優(yōu)化冷熱臺的快速升降溫速率(目前最高可達20K/min,未來目標提升至 50K/min),滿足動態(tài)反應(yīng)過程中溫度快速變化的測試需求;另一方面,開發(fā)多區(qū)獨立溫控系統(tǒng),可在同一設(shè)備上實現(xiàn)不同區(qū)域的差異化溫度控制,助力研究異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料在溫度梯度下的 X 射線光譜特性。
未來,武漢光谷薄膜將持續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動,為X 射線吸收發(fā)射光譜精細結(jié)構(gòu)分析提供更精準、更靈活的溫控解決方案,助力科研人員解鎖更多物質(zhì)微觀世界的溫度相關(guān)奧秘。



