XAFS光束线站1．科学目标X射线吸收精细结构谱（XAFS）是随着同步辐射装置的发展而成熟起来用途广泛的实验技术，是研究物质结构非常重要的方法之一。
该技术的主要特点是能够在固态、液态等多种条件下研究原子（或离子）的近邻结构和电子结构，具有其它X射线分析技术（如晶体衍射和散射技术）无法替代的优势。
例如，用XAFS研究单晶，可以获得用晶体衍射方法所不能得到的和化学键有关的几何与电子结构信息，如氧化态、自旋态、共价键等。
由于具有上述特点，XAFS分析技术被广泛地应用于材料科学、生物、化学、环境和地质学等诸多领域，并涵盖从基础研究到工业应用等各个方面。
目前，XAFS光束线站是世界同步辐射装置上涉及学科面最广，用户最多的光束线站。
SSRF的XAFS光束线站是一个基于多极wiggler光源(MPW)的通用、高性能X射线吸收光谱实验装置。
本光束线站将主要用于高能量分辨、高光谱纯度和高信噪比的X射线吸收精细结构谱学研究。
在装置建成初期首先实现常规的透射和荧光XAFS实验方法，为最广泛的用户群提供可靠、稳定和操作简便的实验平台，同时为以后逐步发展全电子产额、组合实验技术以及其它新技术奠定基础。
相对于弯铁光源，采用多极wiggler光源，可以获得高得多的光通量，降低XAFS的检测限(检测限与光通量的平方根成反比)。
实验站可实现如下的目标：1)进一步提高检测限，预计可以达到1ppm。
a)对于土壤环境样品和地质样品等有很多荧光本底的样品中的重金属元素的实际检测限可望接近10ppm。
b)对于金属蛋白溶液样品，检测限可以达到20μM。
c)通过调节wiggler的磁场强度，对于低浓度的K、Ca、V、Ti等低K能量边的元素的检测十分有利。
2)更适合开展时间分辨的EXAFS(缩短快速扫描时间)。
2．线站主要性能指标z光子能量范围： 4-22keV 聚焦、4-40kev 非聚焦z能量分辨(@10keV)：2×10-4 Si(111)晶体z样品处光通量(@10keV)：≥ 1012 phs/s /100mAz聚焦光斑尺寸：≤ 0.5×0.5 mm2 (H×V)z高次谐波含量(@6keV)：<10-43．实验站配置1) 实验平台(1.2 x 2.4 m)，可升降，用于安装整个探测的光学系统及采集系统。
X射线吸收精细结构(XAFS) 基本原理及在催化/能源/纳米/半导体等热门领域应用X射线吸收精细结构(XAFS) 方法是随着同步辐射发展起来的独特技术，是研究材料局域原子结构和电子结构的一种重、要方法。
相比于X射线衍射，XAFS仅仅对于吸收原子周围局域结构敏感，样品可以是固体、液体甚至是气体。
概述了XAFS的基本原理及几种常用的实验方法，结合上海光源的XAFS光束线站成果，介绍了近年来不同XAFS方法在催化、能源、纳米和半导体等材料科学热门研究领域的最新进展，展示了目前XAFS方法在材料科学研究中所发挥的重要作用。
最后根据国内同步辐射光源和相关XAFS研究方法的进一步发展，展望了XAFS技术在材料科学研究中的应用前景。
X射线吸收谱基础点滴X射线穿过厚度为d的样品后，其强度I0会因为样品的吸收而衰减为I，由此可以定义样品的X射线吸收系数:μ(E)=ln(I/I0)/d 公式（1）X射线吸收谱就是测量X射线吸收系数随X射线能量的变化曲线。
吸收边之后，会出现一系列的摆动或者振荡，这种小结构一般为吸收截面的百分之几，即X射线吸收精细结构( X-Ｒay Absorption Fine Structure，XAFS) 。
XAFS谱仅仅对目标原子的近邻结构敏感而不依赖长程有序结构，合理地分析XAFS 谱，能够获得关于材料的局域几何结构( 如原子的种类、数目以及所处的位置等) 以及电子结构信息，在物理、化学、生物、材料、环境等众多科学领域有着重要意义。
XAFS方法对样品的形态要求不高，可测样品包括晶体、粉末、薄膜以及液体等，同时又不破坏样品，可以进行原位测试，具有其它分析技术无法替代的优势。
XAFS谱主要包括两部分: X射线吸收近边结构(XANES) 和扩展X射线吸收精细结构(EXAFS) ，如图1 所示。
图1 Mo 单质的K边X射线吸收谱EXAFS的能量范围大概在吸收边后50 eV到1000 eV，来源于X 射线激发出来的内层光电子在周围原子与吸收原子之间的单电子单次散射效应的结果。
