Scanning Transmission X-ray Microscopy
(STXM,掃描式穿透X射線顯微術)
Scanning Transmission X-ray Microscopy(STXM,掃描式穿透X射線顯微術)是一種結合了 X光顯微影像解析度與光譜化學選擇性的先進技術,主要使用軟X光(Soft X-rays),具有極高的空間解析度與元素/化學狀態靈敏度,廣泛應用於奈米尺度的化學映射、電池材料、催化、生物材料等研究領域。
STXM 的基本原理:
使用聚焦的單色軟X射線(同步輻射光源)
以 30x30nm 光斑逐點掃描樣品(點對點掃描)
偵測穿透樣品後的X光強度,依據不同位置的吸收情況重建影像
搭配掃描能量,即可獲得每個像素點的X光吸收光譜
➡️ 可視為「XAS + 顯微鏡影像」的結合!
STXM 的優勢:
奈米級影像解析度
每個像素都有對應的XAS光譜(μ-XANES/μ-EXAFS)。
可辨識不同鍵結狀態與氧化態變化。
影像可結合XAS,提供不同區域厚度的光譜分析。
溫和照射,不需導電處理。
可進行原位實驗(in situ)。
常見應用範例:
鋰電池材料內部成分與氧化態分佈:觀察正負極材料在不同充放電狀態下的化學變化。
催化劑奈米粒子中活性中心定位與分析:追蹤金屬氧化態、分佈與界面反應區。