โหมดการวัด

ที่สถานีทดลองนี้สามารถวัดสารตัวอย่างได้ทั้งในโหมด transmission และ fluorescence ขึ้นกับลักษณะของสารตัวอย่าง และความเข้มข้นของธาตุที่สนใจ โดยทั่วไปการวัดในโหมด transmission จะให้ข้อมูลที่มี background น้อยกว่า ลดความยุ่งยากในการทำ data processing ถ้าเป็นไปได้จึงควรเลือกวัดในโหมด transimission หลักการทั่วไปในการเลือกโหมดการวัดแสดงในรูปที่ 4 ตัวแปรสำคัญสำหรับการบอกว่าสารตัวอย่างเหมาะสมกับการวัดในโหมด transmission หรือไม่ก็คือ total absorption ของสารตัวอย่าง และค่า edge jump โดยค่า total absorption ควรมีค่าประมาณ 1 และไม่ควรจะเกิน 2 ส่วนค่า edge jump ที่ดีควรมีค่าใกล้เคียง 1 แต่โดยทั่วไปข้อมูลที่มี edge jump ตั้งแต่ประมาณ 0.1 ขึ้นไปก็ยังสามารถใช้ได้ มีโปรแกรมที่สามารถคำนวณค่า total absorption และ edge jump ได้ เช่น Hephaestus (https://bruceravel.github.io/demeter/)หรือ XAFSmass (http://pythonhosted.org/XAFSmass/) วิธีการใช้โปแกรมสารมารถดูได้จาก official website ของโปรแกรม

รูปที่ 1 แสดง diagram หลักการในการเลือกโหมดการทำการทดลองระหว่าง transmission หรือ fluorescence

การวัดในโหมด transmission

สำหรับการวัดในโหมด transmission จะใช้ ionization chamber เป็นหัววัด โดย ionization chamber จะวัดความเข้มของแสงที่ตำแหน่งที่วางหัววัดไว้ สำหรับสถานีทดลองที่ 1.1W จะมี ionization chamber ทั้งหมดสามตัว ได้แก่ I0, I1 และ I2 วางไว้ที่ตำแหน่งหน้าสารตัวอย่าง หลังสารตัวอย่าง และหลังสารมาตรฐาน (reference sample) เพื่อวัดความเข้มของแสงที่ตำแหน่งนั้นๆ diagram ตำแหน่งการวาง ionization chamber เทียบกับตำแหน่งของสารตัวอย่าง และสารมาตรฐาน แสดงในด้านซ้ายของรูปที่ 2 นอกจากนั้นใน diagram ยังแสดงสมการคำนวณค่าการดูดกลืน (μx) ของแสงจากค่าความเข้มที่วัดโดยใช้ I0, I1 และ I2 ด้านขวาของรูปที่ 2 แสดงภาพถ่ายของสถานีทดลอง XAS สำหรับการวัดในโหมด transmission

สารตัวอย่างมาตรฐานจะใช้ในกรณีที่ต้องการทำ in-line calibration โดยเมื่อใส่ foil ของธาตุที่จะวัดในตำแหน่งของสารตัวอย่างมาตรฐาน จะได้สเปคตรัมการดูดกลืนของทั้งสารตัวอย่างที่วัด และ foil พร้อมกัน เนื่องจากเราทราบตำแหน่ง absorption edge ของ foil อยู่แล้วจึงสามารถใช้เป็นค่าอ้างอิงพลังงานที่วัดจริงของสารตัวอย่างได้

รูปที่ 2 ด้านซ้ายแสดง diagram ของการวัดในโหมด transmission และสมการในการคำนวณค่าการดูดกลืนจากค่าที่วัดได้จาก ionization chamber ด้านขวาแสดงภาพถ่ายของ XAS station ที่ BL1.1W เมื่อมีการ setup เพื่อวัดในโหมด transmission

การวัดในโหมด Fluorescence

สำหรับการวัดในโหมด fluorescence จะใช้ ionization chamber I0 และหัววัด 19-element Ge detector โดย I0 จะใช้วัดความเข้มของแสงก่อนที่จะถึงสารตัวอย่าง และใช้ 19-element Ge detector สำหรับวัดแสง fluorescence ที่ออกมาจากสารตัวอย่าง โดย fluorescence detector นั้นเป็น energy dispersive detector คือเป็นหัววัดที่สามารถแยกแยะค่าพลังงานของแสง fluorescence ที่ออกมาจากสารตัวอย่างได้ เมื่อต้องการวัดที่ธาตุใดก็จะสามารถปรับ detector ให้วัดความเข้มของ fluorescence line ของธาตุนั้นได้

เมื่อต้องการทำการทดลองในโหมด fluorescence จะต้องวางสารตัวอย่างเป็นมุม 45 องศากับแสงโดยการปรับ goniometer ที่อยู่ด้านล่างและวาง fluorescence detector ทำมุม 90 องศากับแสงดังแสดงในรูปที่ 3 และในรูปที่ 3 ยังแสดงการคำนวณค่าการดูดกลืนจากความเข้มที่วัดจาก I0 และ fluorescence detector

รูปที่ 3 ด้านซ้ายแสดง diagram ของการวัดในโหมด fluorescence และสมการในการคำนวณค่าการดูดกลืนจากค่าที่วัดได้จาก ionization chamber I0 และ fluorescence detector ด้านขวาแสดงภาพถ่ายของ XAS station ที่ BL1.1W เมื่อมีการ setup เพื่อวัดในโหมด fluorescence