_ Noua optică monocromatoare pentru tender X -razele

O alimentare cu energie neutră din punct de vedere climatic necesită o mare varietate de materiale pentru procesele de conversie a energiei, de exemplu materiale active catalitic și electrozi noi pentru baterii. Multe dintre aceste materiale au nanostructuri care le sporesc funcționalitatea. La investigarea acestor probe, măsurătorile spectroscopice pentru a detecta proprietățile chimice sunt combinate în mod ideal cu imagistica cu raze X cu rezoluție spațială mare la scară nanometrică.

Cu toate acestea, deoarece elementele cheie din aceste materiale, cum ar fi molibdenul, siliciul sau sulf, reacționează predominant la razele X în așa-numita gamă de energie fotonică fragedă, a existat o problemă majoră până acum.

Aceasta se datorează faptului că în acest interval de energie „licita” între moale și dur X- razele, optica convențională cu raze X de la rețeaua plană sau monocromatoarele cu cristale oferă doar eficiențe foarte scăzute. O echipă de la HZB a rezolvat acum această problemă: „Am dezvoltat noi optice monocromatoare. Aceste optice se bazează pe un grătar adaptat, acoperit cu mai multe straturi din dinți de ferăstrău, cu o oglindă plană”, spune Frank Siewert de la Departamentul de optică și linii de fascicul HZB.

Noul concept de monocromator mărește fluxul de fotoni în domeniul sensibil de raze X cu un factor de 100 și astfel permite pentru prima dată măsurători spectromicroscopice extrem de sensibile cu rezoluții înalte.

„Într-un în scurt timp am reușit să colectăm date din spectromicroscopia NEXAFS la scară nanometrică. Am demonstrat acest lucru pe nanoparticule active catalitic și structuri moderne de microcip", spune Stephan Werner, primul autor al publicației. „Noua dezvoltare permite acum experimente care altfel ar fi necesitat luni de colectare a datelor”, subliniază Werner.

„Acest monocromator va deveni metoda de alegere pentru imagistica în acest interval de energie cu raze X, nu numai la sincrotroni din întreaga lume, dar și la lasere cu electroni liberi și surse de laborator”, spune Gerd Schneider, care conduce Departamentul de Microscopie cu raze X de la HZB. El se așteaptă la efecte enorme asupra multor domenii ale cercetării materialelor: studiile din gama de raze X ar putea avansa în mod semnificativ în dezvoltarea materialelor energetice și ar putea contribui astfel la soluții neutre din punct de vedere climatic pentru energie electrică și furnizare de energie.

Lucrarea. este publicată în revista Small Methods.

(Fluierul)