[发明专利]一种荧光EXAFS数据的自吸收效应修正处理方法

摘要

本发明涉及一种荧光EXAFS数据的自吸收效应修正处理方法，包括以下步骤：1)获取待测样品的结构参数及待测样品对应元素孤立原子的散射振幅因子和散射振幅；2)计算孤立原子的折射因子和吸收因子；3)根据X射线波段折射率表达式计算待测样品上下两层膜的折射率，并利用多层膜荧光强度计算方法计算孤立原子产生的荧光强度I₀(E)；4)初始化修正因子α(E)，计算具有精细振荡结构且不受自吸收效应影响的散射振幅和散射振幅因子；5)计算具有振荡结构的折射因子和吸收因子；6)利用多层膜荧光强度计算方法计算具有振荡结构的荧光强度I(E)；7)根据I₀(E)和I(E)计算振荡结构函数χ_cal(E)；8)判断χ_cal(E)是否满足要求。与现有技术相比，本发明具有可靠性高、适用范围广等优点。

主权项

一种荧光EXAFS数据的自吸收效应修正处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取待测样品的结构参数及待测样品对应元素孤立原子散射因子的实部和虚部f′₀(E)、f″₀(E)；2)计算孤立原子的折射因子δ和吸收因子β：$\mathrm{\δ}=\frac{r_e{\mathrm{\λ}}^2}{2\mathrm{\π}}\underset{i}{\Σ}{N}_i(Z_i+f_i^{\′}),\mathrm{\β}=\frac{r_e{\mathrm{\λ}}^2}{2\mathrm{\π}}\underset{i}{\Σ}{N}_i{f}_i^{\′\′}=\frac{\mathrm{\λ}}{4\mathrm{\π}}\mathrm{\μ}$其中，r_e＝e²/m_ec²表示经典电子半径，e表示电子电荷量，m_e表示电子质量，c表示光速，N_i＝N_Aρ/m表示单位体积内的原子数，N_A表示阿伏伽德罗常数，ρ表示材料密度，m表示原子质量，Z_i表示原子序数，角标i对应待测元素，μ表示待测样品的吸收系数，f′_i和f″_i分别代表原子散射因子的实部和虚部，λ表示X射线波长；3)根据X射线波段折射率表达式n＝1‑δ‑iβ，计算待测样品的反射率、折射率、电场强度，并利用多层膜荧光强度计算方法计算孤立原子产生的荧光强度I₀(E)；4)初始化修正因子α(E)，计算具有精细振荡结构且不受自吸收效应影响的原子散射因子虚部f″_corr(E)：f″_corr(E)＝f″₀(E)[1+x_corr(E)]＝f″₀(E)[1+x_expt(E)(1+α(E))]其中，x_corr(E)＝x_expt(E)(1+α(E))表示修正后没有自吸收效应的振荡结构函数，x_expt(E)表示修正前的振荡结构函数；原子散射因子服从色散关系，由此得出$f^{\′}\left(E\right)=\frac{2}{\mathrm{\π}}P{\∫}_0^{\mathrm{\∞}}\frac{E^{\′}{f}^{\′\′}\left(E^{\′}\right)}{E^2-E^{\′2}}{\mathrm{dE}}^{\′}$f′在每一个能量E处的对应值都需要通过对f″的能量变化范围E′积分而得，P代表柯西主值；5)根据步骤4)计算具有振荡结构的折射因子δ_corr和吸收因子β_corr；6)利用多层膜荧光强度计算方法计算具有振荡结构的荧光强度I(E)；7)根据I₀(E)和I(E)计算振荡结构函数：${\mathrm{\χ}}_{cal}\left(E\right)=\frac{I\left(E\right)-I_0\left(E\right)}{I_0\left(E\right)};$8)判断χ_cal(E)是否满足若是，则输出当前x_corr(E)，若否，则采用Nelder‑Mead单纯性算法优化α(E)，返回步骤4)。