X-ray absorption fine structure analysis: development of data processing tools and experimental techniques

Nella Linea Italiana di Spettroscopia di Assorbimento (LISA) situata all'interno dell' European Synchrotron Radiation Facility a Grenoble (Francia), vengono eseguiti esperimenti di Spettroscopia di Assorbimento di raggi-X utilizzando la rivelazione in fluorescenza per studiare la struttura atomica o molecolare di numerosi materiali. I metodi attuali di acquisizione dati presentano però una criticità. In particolare, non è consentito memorizzare e post-processare gli spettri di fluorescenza completi una volta terminata l'acquisizione dei dati, e quindi definire un dominio di integrazione dello spettro di fluorescenza diverso da quello specificato a monte. Di conseguenza non è possibile adattare in maniera mirata al campione studiato la regione di interesse per l'estrazione del segnale EXAFS. Nel lavoro a seguire, si cerca di risolvere questa problematica sviluppando un metodo di acquisizione dati in grado di salvare per intero gli spettri di fluorescenza, e un programma in grado di elaborarne il contenuto e correggerli di tempo morto ad acquisizione completata. Dunque, sono state effettuate misure di prova che hanno validato con ottima confidenza la tecnica in questione, evidenziando miglioramenti del segnale EXAFS estratto grazie a questa analisi fatta a posteriori. In particolare, si è evidenziata una notevole riduzione del rapporto segnale-rumore, dovuta alla particolare flessiblità del metodo sviluppato. Infatti, i software di LISA effettuano la correzione del tempo morto durante il processo di acquisizione, aumentando i tempi di misura soprattutto ad alti conteggi. Al contrario, la tecnica sviluppata trova applicazione ad acquisizione completata, aumentando la precisione dei dati raccolti e permettendo di adattare in maniera più efficace le condizioni sperimentali alle specifiche caratteristiche del campione.