부드러운 X선을 위한 새로운 모노크로메이터 광학 날짜: 2022년 11월 30일 원천: Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie 요약: 지금까지 1.5 - 5.0 keV의 부드러운 에너지 범위에서 X선 빛을 사용하여 고감도 및 고공간 분해능으로 측정을 수행하는 것은 매우 지루한 작업이었습니다. 그러나 이 X선 빛은 배터리나 촉매와 같은 에너지 물질뿐만 아니라 생물학적 시스템을 조사하는 데 이상적입니다. 이제 한 팀이 이 문제를 해결했습니다. 새로 개발된 모노크로메이터 광학은 텐더 에너지 범위에서 광자 플럭스를 100배 증가시켜 나노 구조 시스템의 고정밀 측정을 가능하게 합니다. 이 방법은 촉매 활성 나노입자 및 마이크로칩에서 처음으로 성공적으로 테스트되었습니다.
지금까지 1.5 - 5.0 keV의 부드러운 에너지 범위에서 X선 빛을 사용하여 고감도 및 고공간 분해능으로 측정을 수행하는 것은 매우 지루한 작업이었습니다. 그러나 이 X선 빛은 배터리나 촉매와 같은 에너지 물질뿐만 아니라 생물학적 시스템을 조사하는 데 이상적입니다. HZB 팀은 이제 이 문제를 해결했습니다. 새로 개발된 모노크로메이터 광학은 텐더 에너지 범위에서 광자 플럭스를 100배 증가시켜 나노 구조 시스템의 고정밀 측정을 가능하게 합니다. 이 방법은 촉매 활성 나노입자 및 마이크로칩에서 처음으로 성공적으로 테스트되었습니다.
기후 중립적인 에너지 공급에는 에너지 전환 공정을 위한 다양한 재료(예: 촉매 활성 재료 및 배터리용 새 전극)가 필요합니다. 이러한 재료 중 다수는 기능을 향상시키는 나노 구조를 가지고 있습니다. 이러한 샘플을 조사할 때 화학적 특성을 감지하기 위한 분광 측정은 나노스케일에서 높은 공간 분해능을 가진 X선 이미징과 이상적으로 결합됩니다. 그러나 몰리브덴, 실리콘 또는 황과 같은 이러한 재료의 핵심 요소는 소위 부드러운 광자 에너지 범위의 X-선에 주로 반응하기 때문에 지금까지 큰 문제가 있었습니다.
이는 연성 X선과 경성 X선 사이의 "부드러운" 에너지 범위에서 평면 격자 또는 수정 모노크로메이터의 기존 X선 광학이 매우 낮은 효율만을 제공하기 때문입니다. HZB의 한 팀이 이제 이 문제를 해결했습니다. 새로운 모노크로메이터 개념은 부드러운 X선 범위의 광자 플럭스를 100배 증가시켜 처음으로 고해상도의 고감도 분광현미경 측정을 가능하게 합니다. "짧은 시간 내에 NEXAFS 분광현미경에서 나노스케일 데이터를 수집할 수 있었습니다.
"이 모노크로메이터는 전 세계 싱크로트론뿐만 아니라 자유 전자 레이저 및 실험실 소스에서도 이 X선 에너지 범위에서 이미징을 위한 선택 방법이 될 것입니다."라고 X선 현미경 부서를 이끄는 Gerd Schneider는 말합니다. HZB. 그는 재료 연구의 많은 영역에 막대한 영향을 미칠 것으로 기대합니다. 부드러운 X선 범위에 대한 연구는 에너지 재료의 개발을 크게 발전시켜 전기 및 에너지 공급을 위한 기후 중립적 솔루션에 기여할 수 있습니다.