科学指南针测试干货系列——能量过滤X射线光电子显微镜及其在表面和有机材料中的应用

　　光电子显微镜（PEEM）是一种利用从表面发射的光电子来监测表面反应过程及薄膜生长的介观图像技术。该技术通常使用紫外光作为激发价电子的光源，使得表面图像的对比度直接取决于功函数。因此，我们可以通过监测功函数的变化，来精确跟踪表面的动态变化。

　　然而，有时我们难以解释这些变化的起源，也难以深入探讨其背后的表面化学机制。

　　在另一方面，X射线能够激发核心电子，其结合能与元素和化学状态密切相关。因此，对抛射光电子能量的深入分析，使得我们能够实现表面化学的精确测绘。

　　利用X射线激发光电子显微镜（XPEEM）进行表面测绘主要有两种方法。第一种方法是通过使用具有可变X射线光子能量的吸收边来实现；而第二种方法则是通过分析具有固定X射线光子能量的发射光电子的动能来达成。

　　当我们扫描X射线能量穿过吸收边时，会观察到由于光电效应发射的二次电子量会突然增加。当样品被能量大于特定元素吸收边的X射线照射时，含有该元素的区域将变得更加明亮，从而实现了化学成像。

　　同步辐射为我们提供了连续的强X射线光谱，这使得我们能够在任意光子能量下进行XPEEM成像。同步辐射具有线偏振特性，有时通过插入装置还可以实现圆偏振。此外，它还具备脉冲式的时间结构。圆偏振的特性特别有利于磁畴的观测及其对外场的响应研究。

　　另一种方法则是利用具有固定光子能量的X射线激发的光电子进行表面分析。这些光电子的动能与元素和化学状态密切相关，这与我们在X射线光电子能谱（XPS）中所观察到的现象一致。我们将这种XPS与PEEM的结合称为能量过滤X射线光电子显微镜（EXPEEM）。

　　科学指南针以其强大的技术实力和深厚的行业经验，不断探索和创新，为科研人员在表面化学过程的研究中提供了强大的支持。无论是X射线光电子显微镜，还是其他表面化学分析，科学指南针都将与您携手，共同揭开表面化学的神秘面纱，推动科学研究的进步。