Højkaliber forskning lancerer NSLS-II beamline i drift

En ny eksperimentel station (beamline) er begyndt at operere på National Synchrotron Light Source II (NSLS-II)-et amerikansk Department of Energy (DOE) Office of Science User Facility på DOE's Brookhaven National Laboratory. Kaldet Beamline for Materials Measurement (BMM), det tilbyder forskere topmoderne teknologi til brug af en klassisk synkrotronteknik:røntgenabsorptionsspektroskopi.

"Der er kritiske spørgsmål inden for alle videnskabelige områder, der kan løses ved hjælp af røntgenabsorptionsspektroskopi, fra energividenskab og katalyse til geokemi og materialevidenskab, "sagde Bruce Ravel, en fysiker ved National Institute of Standards and Technology (NIST), som konstruerede og driver BMM gennem et partnerskab med NSLS-II.

Røntgenabsorptionsspektroskopi er en forskningsteknik, der blev udviklet i 1980'erne og, siden da, har været i spidsen for videnskabelig opdagelse.

"Grunden til, at vi har brugt denne teknik i 40 år, og grunden til, at NIST byggede BMM -strålelinjen, er, fordi den tilføjer en stor værdi til det videnskabelige samfund, "Forklarede Ravel.

Den første gruppe forskere, der gennemførte eksperimenter på BMM, kom fra jetmotorproducenten Pratt &Whitney. Senioringeniør Chris Pelliccione og kolleger brugte BMM til at studere jetmotorers kemi.

"Vi undersøgte de keramiske termiske barrierebelægninger, der bruges i jetmotorer, "Pelliccione sagde." På grund af den ekstreme temperatur og tryk, som disse komponenter fungerer i, dataene fra denne undersøgelse vil hjælpe os med at designe for holdbarhed. Vores eksperiment hos BMM var designet til at forstå nogle af de kemiske interaktioner mere detaljeret for dagens programmer såvel som morgendagens nye gennembrud."

Kobling af BMMs avancerede design med NSLS-IIs ultrarøde røntgenlys, forskerne ved Pratt &Whitney var i stand til at bestemme den rumlige fordeling af kemiske interaktioner i belægningen.

"Vi havde brug for en strålelinje med en lille fokuseret strålestørrelse og høj flux for at opnå kvaliteten af ​​de data, vi var interesserede i, "Sagde Pelliccione." BMM tilbyder begge disse muligheder, og vores målinger var meget vellykkede. Vi var i stand til at udtrække værdifuld information om de belægninger, der ikke er let tilgængelige via andre forskningsteknikker. "

Pratt &Whitney udførte sine eksperimenter på BMM under den sidste "idriftsættelse" fase af strålelinjen, og højkaliberforskningen lancerede BMM i generelle operationer.

"Vi håber at kunne drage fordel af de fantastiske strålelinjer, der allerede er i gang på NSLS-II, såvel som dem, der snart kommer online, "Sluttede Pelliccione.

Ravel tilføjede, "Det var utrolig glædeligt at sende Pratt &Whitney hjem med så værdifulde data. Det er en meget vigtig del af NIST's mission at arbejde med virksomheder og at fremme amerikansk innovation og industriel konkurrenceevne."

NSLS-II er en af ​​verdens nyeste og mest avancerede synkrotron lyskilder. NSLS-II har i øjeblikket 26 beamlines i drift og tre i idriftsættelses- og konstruktionsfaser. Anlægget har plads til yderligere 30 strålelinjer, der skal konstrueres. Med det mål at "se" detaljerede opfattelser af kemiske reaktioner, NSLS-II samarbejdede med NIST for at udvikle og drive tre beamlines - SST-1, SST -2 og BMM - ved NSLS-II.