Voor het eerst hebben wetenschappers de trillingsstructuur van waterstof- en heliumatomen gemeten met röntgenstralen. De resultaten weerleggen de misvatting dat het onmogelijk is om röntgenfoto-elektronspectroscopie (XPS) spectra van waterstof en helium te verkrijgen, de twee lichtste elementen van het periodiek systeem. Men dacht dat dit het geval was vanwege de lage waarschijnlijkheid van elektronenejectie door deze elementen, geïnduceerd door röntgenstralen.

Ongeëvenaarde helderheid van de bundel bij de National Synchrotron Light Source-II verhoogt aanzienlijk de kans dat een foton bij omgevingsdruk botst met een gasatoom. De bundellijn maakt het mogelijk om XPS te gebruiken om de twee meest voorkomende elementen in het universum direct te bestuderen.

Ook, dit werk helpt bij het beschrijven van de limieten van XPS, het openen van een bredere reikwijdte voor een van de meest bruikbare technieken in de materiaalwetenschap.

Röntgenfoto-elektronspectroscopie (XPS) is een van de krachtigste technieken in de materiaalkunde. Echter, de literatuur staat vol met beweringen dat het onmogelijk is om XPS te gebruiken om de twee lichtste en meest voorkomende elementen in het universum te bestuderen, waterstof en helium.

Dit werk toonde aan dat röntgenfoto-elektronenspectra van waterstof en helium bij omgevingsdruk kunnen worden verkregen wanneer een helder genoeg röntgenbron wordt gebruikt, zoals bij de National Synchrotron Light Source II.

In het geval van heliumgas, het spectrum toont een symmetrische piek van zijn enige orbitaal. In het geval van waterstofgasmoleculen, een asymmetrische piek wordt waargenomen, die verband houdt met de verschillende mogelijke trillingsmodi van de eindtoestand. De vibratiestructuur van het waterstofmolecuul is duidelijk zichtbaar in de H ² 1s-spectrum.