Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Linie badawcze

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Schemat linii

Konstrukcja linii

ASTRA to kompaktowa linia bez okienek Al lub Be, które są powszechnie używane do ochrony  próżni pierścienia akumulacyjnego.

Jedynym okienkiem na linii jest cienka folia polipropylenowa pomiędzy monochromatorem a pierwszą komorą jonizacyjną. Taka konstrukcja umożliwia pomiary XAS przy niskich energiach fotonów np. na krawędzi absorpcji K glinu.

Linia ASTRA jest łatwa w obsłudze i można ją szybko ustawić, dzięki prostej i przyjaznej dla użytkownika konstrukcji, bez dodatkowych elementów optycznych, takich jak soczewki czy zwierciadła. 

 

Rysunek 1. Schemat linii ASTRA.

Rysunek 1. Schemat linii ASTRA.

 

Zdjęcie Linii ASTRA

Zdjęcie linii ASTRA

Rysunek 2. Zdjęcia konstrukcji linii ASTRA.

Źródło

Źródłem promieniowania dla linii ASTRA jest magnes zakrzywiający, który wytwarza wiązkę promieniowania o energii krytycznej około 2 keV. 

Optyka linii

W sekcji tzw. front endu wiązka fotonów jest formowana przez dwie ustalone apertury. Za ścianą osłony radiacyjnej znajduje się moduł diagnostyczny, wyposażony w ekran fluorescencyjny oraz monitor położenia wiązki promieniowania rentgenowskiego (XBPM).

Kompaktowa, różnicowa pompa jonowa utrzymuje różnicę ciśnień pomiędzy modułem diagnostycznym (komora ultra wysokiej próżni, p~10-10 mbar) a monochromatorem (układ wysokiej próżni, p~10-6 mbar).

Na linii używany jest zmodyfikowany monochromator typu Lemmoniera z podwójnym kryształem (double crystal monochromator, DCM). Pierwszy i drugi kryształ jest zamontowany równolegle do siebie na obrotowym uchwycie (zakres ruchu około 15°- 65°), który poruszany jest silnikiem krokowym (rozdzielczość kątowa około 0.0001°). Obrót osi Bragga pierwszego kryształu powoduje przemieszczenie drugiego kryształu prostopadle do jego powierzchni za pośrednictwem nieruchomej krzywki, zapewniając stałe położenie monochromatycznej wiązki wyjściowej podczas zmiany energii.

Monochromator z podwójnym kryształem: Zdjęcia oraz schematy ilustrujący zasadę jego działania.
Monochromator z podwójnym kryształem: Zdjęcia oraz schematy ilustrujący zasadę jego działania.
Monochromator z podwójnym kryształem: Zdjęcia oraz schematy ilustrujący zasadę jego działania.
Rysunek 3. Monochromator z podwójnym kryształem: Zdjęcia oraz schematy ilustrujący zasadę jego działania.
 
Zakres energii linii jest pokryty przez 6 zestawów kryształów: Ge(220), Si(111), InSb(111), Si(400), Be(10-10) i KAP(100) + wielowarstwy. Ponieważ monochromator jest systemem wysokopróżniowym, a nie ultra-wysoko próżniowym, to  jego otwarcie w celu wymiany kryształów i odpompowanie do ciśnienia roboczego zajmuje mniej niż 1 godzinę. Dzięki temu, kryształy a tym samym zakresy energii roboczej, można zmieniać kilka razy dziennie.
 
Zakres energii (keV) Kryształ 2d odległość (Å) Dostępna krawędź absorpcji K Rozmiar wiązki na próbce FWHM Strumień na próbce (ph/sec) przy 450 mA
0,5 - 1,8 KAP (100) + multilayer 26,63 Na, Mg, Al 10 x 1 mm 4,0·108
0,85 - 1,6 Beryl (10-10) 15,95 Na, Mg 10 x 1 mm 3,0·108
1,8 - 3,7 InSb (111) 7,48 Si - K 10 x 1 mm 1011
2,0 - 7,6 Si (111) 6,27 P - Fe 10 x 1 mm 3,0·1010
3,4 - 12,0 Ge (220) 4,00 K - Zn 10 x 1 mm 5,0·1010
5,0 - 15,0 Si (400) 2,71 V - Se 10 x 1 mm wkrótce