Рис. 4. Основные процессы, протекающие в веществе при поглощении рентгеновского излучения
На рис. 5 представлена принципиальная схема экспериментальной установки для получения рентгеновских спектров поглощения с использованием синхротронного излучения. Существует несколько методов регистрации рентгеновских спектров поглощения: на прохождение и по выходу флуоресценции, вторичных, фото- или Оже- электронов.
Рис. 5. Схема установки для получения рентгеновских спектров поглощения с применением синхротронного излучения
Первый метод состоит в измерении падающего на образец излучения и прошедшего сквозь него. Тогда линейный коэффициент рентгеновского поглощения определяют по формуле
где I0 и It – соответственно интенсивность падающего излучения и излучения, прошедшего через образец. В другом случае измеряют интенсивность физических процессов, происходящих в результате взаимодействия излучения с образцом. В методе регистрации выхода флуоресценции коэффициент поглощения будет определяться формулой
Измерение спектра поглощения производится по точкам, в каждой точке необходимо использовать строго монохроматизированное рентгеновское излучение, однако получить такое излучение с большим набором различных длин волн в реальности невозможно. Поэтому при регистрации экспериментальных спектров используют полосу узкого диапазона длин волн, вырезанную из первичного пучка монохроматором. Причем ширина этой линии должна быть сравнима с естественной шириной линии характеристического химического элемента.
Для регистрации XAFS спектров могут применяться различные детекторы, но все они должны обладать высокой линейностью и хорошей статистикой счета. В случае регистрации спектра методом на прохождение используются два детектора, представляющие собой ионизационные газонаполненные камеры пролетного типа, состав газовой смеси в них и их длина подбирается таким образом, чтобы, пройдя первую камеру (регистрация интенсивности первичного монохроматического пучка), излучение теряло не более 20 % интенсивности, а в камере детектора, регистрирующего интенсивность прошедшего пучка, излучение практически полностью поглощалось. Измерение спектров методом регистрации выхода флуоресценции требует применения детекторов с высоким спектральным разрешением, которое необходимо для отделения флуоресцентного излучения от других, возникающих в результате взаимодействия первичного излучения с образцом. Таковыми являются энергодисперсионные полупроводниковые детекторы. Применение таких детекторов повышает точность и чувствительность