Spectroscopy – XPS)
ספקטרוסקופיית פוטואלקטרונים של קרני X, או בקיצור XPS, היא שיטה אנליטית מתקדמת לחקר פני שטח של חומרים. השיטה מבוססת על עקרון פיזיקלי פשוט: כאשר קרני X פוגעות במשטח חומר, הן גורמות לפליטת פוטואלקטרונים. ניתוח האנרגיה הקינטית של אותם אלקטרונים מספק מידע מפורט על ההרכב הכימי והמיקום האלקטרוני של האטומים במשטח.
למה XPS כל כך חשובה?
XPS משמשת כלי מרכזי בתחומי מדע החומרים, הנדסה, כימיה ופיזיקה. היא מאפשרת:
זיהוי יסודות בשכבה העליונה של החומר.
קביעה של אחוזי ריכוז של יסודות שונים.
הבחנה בין מצבים כימיים שונים של אותו יסוד (למשל מתכת לעומת תחמוצת).
יתרון מובהק הוא בכך ש-XPS רגיש מאוד לעומק פני השטח, עד כמה ננומטרים בודדים, מה שהופך אותו לכלי חיוני בניתוח חומרים מתקדמים.
תחומי שימוש נפוצים
אלקטרוניקה וננו-טכנולוגיה – לבדיקת רכיבי מוליכים למחצה וציפויים דקים.
אנרגיה מתחדשת – לניתוח תאי שמש, סוללות ומערכות אגירת אנרגיה.
ביומדיצינה – חקר משטחי שתלים וחומרים ביולוגיים.
מחקר אקדמי – הבנת תגובות כימיות על פני שטח חומרים.
יתרונות ואתגרים
היתרון המרכזי של X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) הוא היכולת לגלות מידע כימי מדויק על פני שטח מבלי לפגוע בהם. עם זאת, הטכניקה דורשת ציוד יקר ותנאי ואקום גבוה, ולעיתים יש צורך לשלב אותה עם שיטות אנליטיות נוספות כדי לקבל תמונה מלאה.