ஒளி எலெக்ட்ரான் நிறமாலையியல் 693
உமிழ்வுச் செயல் முறைகளை அறிந்து கொள்வதிலும் மிகப்பெரிய அதன் தொழில்நுட்ப வளர்ச்சியிலும் முன்னேற்றம் ஏற்பட்டு வருகிறது. வெவ்வேறு வகை யான கதிர் வீச்சு மூலங்களையும், நிறமாலை அளவி களையும் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஒளி எலெக்ட்ரான் நிறைமாலையியலில் பல துணைப்பிரிவுகள் உருவாக் கப்பட்டுள்ளன. எக்ஸ் கதிர் மூலங்களைப் பயன் படுத்தும் எக்ஸ் கதிர் ஒளி எலெக்ட்ரான் நிற மாலையியல், ஒத்ததிர்வு ஒளி மூலங்களைப் பயன் படுத்தும் மூலக்கூறு ஒரி எலெக்ட்ரான் நிற மாலையியல், திண்மங்களுக்கும் மேல் பரப்புகளுக்கும் செயல்படுத்தப்படும் புறஊதா ஒளி எலெக்ட்ரான் இவற்றில் அடங்கும். நிறமாலையியல் ஆகியவை ஆனாலும் சிங்குரோட்ரான் கதிர் வீசல் போன்ற புதிய கதிர்மூலங்கள் தோன்றிய பிறகு இந்த உட் பிரிவுகளுக்கிடையான வேறுபாடுகள் மறைந்து ன்றன. வருகின் அனைத்து வகையான ஒளி எலெக்ட்ரான் நிற மாலையியல்களிலும், ஒரு குறிப்பிட்ட ஆற்றலுள்ள பயன்படுத்தி ஃபோட்டான்களைப் ஒரு மா திரிப் பொருளில் உள்ள எலெக்ட்ரான்கள் வெற்றிட ஆற்றல் மட்டத்துக்கு (p ) மேலாகக் கிளர்வூட்டப் படுகின்றன. இவ்வாறு கிளர்வூட்டப்பட்ட எலெக்ட் சில ரான்களில் வெற்றிடத்தில் வெளியேற்றப்படு கின்றன. அங்கு ஓர் எலக்ட்ரான் ஆற்றல் பகுப் பாய்வுக் கருவியின் உதவியால் அந்த எலெக்ட்ரா களின் ஆற்றல் பரவீடு அளவிடப்படுகிறது. ஒருதிண்ம ஃபோட்டான் நிலை மாதிரிப் பொருளுக்குப் ஆற்றல், படுகதிரின் முனைவாக்கம் (polariation) மற்றும் திசை, வெளிப்படும் எலக்ட்ரானின் ஆற்றல் திசை போன்ற பல துணை அளவுகளை மாற்ற முடியும். ஒவ்வொரு ஃபோட்டான் உட்கவரப்படும் போதும் வெளியாகும் ஒளி எலெக்ட்ரான் உமிழ்வுச் செறிவு அனைத்துத் துணை அளவுகளையும் பொறுத் துள்ளது. பொதுவாகப் பெரும்பாலான ஒளி எலெக்ட்ரான் நிறமாலை ஆய்வுகளில் ஃபோட்டான் ஆற்றல்களைச் சில நிலையான அளவுகளில் வைத்துக்கொண்டு வெவ்வேறு உமிழ்வுக் கோணங்களில் எலெக்ட்ரான் ஆற்றல் பரவீடு அளவிடப்படுகிறது. இத்தகைய ஓர் ஆற்றல் பரவீடு மாதிரிப் பொருளின் ஆற்றல் மட்ட நிறமாலையை நேரடியாக எதிர்பலிக்கிறது. அமைப் பின் i ஆம் அயனி நிலையின் அயனியாக்க நிலை யாற்றல் Pi ஒளி எலெக்ட்ரானின் இயக்க ஆற்றல் E; எனில், Ei =hw - Pl. தனியான அணுக்களிலும் மூலக்கூறுகளிலும் ஒவ்வோர் அயனி நிலையிலும் அதிர்வு மற்றும் சுழற்சிக் கிளர்வுகளும் ஏற்படுகின்றன. அப்போது Pi = li + ^Ev + \ER இதில் 1; என்பது வெப்பமாற்றீடற்ற எலெக்ட்ரானிய அயனியாக்க மின் னழுத்தம். AE, AER ஆகியவை முறையே அதிர்வு மற்றும் சுழற்சிக் கிளர்வு ஆற்றல்கள் ஆகும். திண்மங் ஒளி எலெக்ட்ரான் நிறமாலையியல் 693 களின் எக்ஸ் கதிர் புற ஊதா ஒளி எலெக்ட்ரான் நிறமாலை ஆய்வுகளில் ஃபெர்மி ஆற்றலான Eமேற் கோள் ஆற்றல் மட்டமாகப் பயன்படுகிறது. அப்போது Pi=EB +p இங்கு $ என்பது செயல் சார்பெண் (work function). p = வெற்றிட மட்ட ஆற்றல் ஃபெர்மி ஆற்றல். EB என்பது i ஆம் மட்டத்தின் எலெக்ட் ரானியப் பிணைப்பு ஆற்றல். இணைதிறன் எலெக்ட்ரான்களைப் புற ஊதா ஒளி எலெக்ட்ரான் நிறமாலை மூலம் ஆய்வு செய்யும் போது பல சமயங்களில் பிணைப்பு ஆற்றல்களைத் தொடக்க ஆற்றல் எனவும் குறுப்பிடுவதுண்டு. தொடக்க ஆற்றல் E-Eg. இங்கு E! வழக்கமாக ஒற்றை எலெக்ட்ரான் ஆற்றல் பட்டையின் அடிப் படையில் பயன்படும். நிறைவு செய்யப்பட்ட இணைதிறன் நிலைகளுக்கு Ei <O ஹீலியம், நியான் ஒத்ததிர்வு விளக்குகளைப் பயன்படுத்தி குறைந்த ஆற்றல்களில் மிகுதியான பிரிகைத் திறனைப் பெற முடியும். பொதுவாக இணைதிறன் மூலக்கூறு ஓடு பாதை அயனியாக்க மின்னழுத்தங்கள் எலெக்ட் ரானிய அலைச் சார்பெண்களால் பெரும்பான்மை யாகத் தாக்கமடைகின்றன. எனவே அவற்றிலிருந்து கட்டமைப்பைப் பற்றிய நேரடி யான தகவல்களைப் பெற்று அதன் மூலம் மூலக் கூறின் வேதி மற்றும் இயற்பியல் பண்புகளைக் கண்டு பிடிக்க முடிகிறது எலெக்ட்ரானியக் வெவ்வேறு வேதிச் சூழ்நிலைகளில் ஓர் அணுவின் உள்ளக மட்டத்தின் (corelevel) இணைப்பு ஆற்றல் களில் ஏற்படும் பெயர்ச்சிகளை அளவிடுவதன் மூலம் வேதிப் பெயர்ச்சிகளை ஆய்வு செய்வது எக்ஸ் கதிர் ஒளி எலெக்ட்ரான் நிறமாலையியலின் பெரும் பயன் பாடு ஆகும். மூலக்கூறுகளிலும், திண்மங்களிலும், புறப்பரப்புகளிலும் இத்தகைய பெயர்ச்சிகளை அள விடுவது, ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளைப் பற்றியும் பல் வேறு வேதி இணைப்புகளுக்கான மின் மாற்றத்தைப் பற்றியும் நேரடியான தகவல்களைத் தருகிறது. உரு துறை திண்மங்களுக்கு இணைதிறன் எலெக்ட்ரான்கள் டைவினை செய்து ஆற்றல் பட்டைகளை வாக்குகின்றன. இப்பட்டைகள் திண்மங்களின் வேதி இயற்பியல் பண்புகளை அறுதியிடுகின்றன. எக்ஸ் கதிர், புற ஊதா ஒளி எலெக்ட்ரான் நிறமாலையியல் மூலம் இத்தகைய இணைதிறன் பட்டைகளை ஆராய்வது ஒரு குறிப்பிடத்தக்க ஆய்வுத் யாகும். புற ஊதா ஒளி எலெக்ட்ரான் நிறமாலையி யலில் 40-60 எலெக்ட்ரான் வோல்ட்டைவிடக் குறைவான ஃபோட்டான் ஆற்றல்களைப் பயன்படுத் தினால் நிறமாலைகள் சிக்கலானவையாகி விடுகின் றன. இத்தகைய ஆற்றல் அளவுகளில் அளவிடப்படும் நிறமாலை, நிலைகளின் கூட்டு அடர்த்தியின் ஆற்றல் பரவீடு என்னும் அளவை உருவத்தில் ஒத்துள்ளது.
