Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Centrum SOLARIS

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Lista publikacji naukowych

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Pierwsze obrazy rentgenowskie z linii POLYX

Pierwsze obrazy rentgenowskie z linii POLYX

POLYX jest konstruowaną w SOLARIS linią badawczą, która jest przeznaczona do mikroobrazowania i mikrospektroskopii rentgenowskiej w zakresie twardego promieniowania rentgenowskiego o energii 4-15 keV. Niedawna publikacja opisała ogólną koncepcję linii i pokazała pierwsze zdjęcia rentgenowskie zmierzone na POLYX z użyciem tzw. białej (tj. polichromatycznej) wiązki promieniowania rentgenowskiego. Przeprowadzone eksperymenty wykazały możliwość rentgenowskiego obrazowania z kontrastem fazowym słabo absorbujących próbek testowych oraz ogniskowania wiązki rentgenowskiej za pomocą optyki polikapilarnej do fluorescencyjnego rentgenowskiego obrazowania rozkładu pierwiastków wewnątrz próbek.

POLYX to kompaktowa linia badawcza, która jest budowana w SOLARIS i której oddanie do użytku planowane jest na rok 2023. Głównym zadaniem POLYX jest zapewnienie użytkownikom SOLARIS dostępu do metod mikroobrazowania rentgenowskiego i mikrospektroskopii rentgenowskiej przy wyższych energiach (4 keV–15 keV) bez użycia urządzeń wstawkowych i zaawansowanej optyki rentgenowskiej. Nazwa POLYX pochodzi od optyki polikapilarnej, która będzie szeroko stosowana do skupiania nie tylko monochromatycznej, ale także polichromatycznej wiązki rentgenowskiej.

W niedawnym artykule przedstawiono pierwsze dane eksperymentalne zebrane dla prostych próbek testowych podczas uruchamiania wiązki POLYX z użyciem białej wiązki rentgenowskiej.  Uruchamianie linii odbyło się we wrześniu 2022 r., przed pięciomiesięcznym okresem wyłączenia pierścienia akumulacyjnego SOLARIS związanym z rozbudową hali eksperymentalnej.

Wyniki eksperymentalne, przeprowadzone przy użyciu prowizorycznego układu doświadczalnego, wykazały dwie ważne możliwości linii POLYX. Po pierwsze, zademonstrowano rentgenowskie obrazowanie z kontrastem fazowym przy użyciu białej wiązki z magnesu zakrzywiającego (Rys. 1). Po drugie, z użyciem optyki polikapilarnej, skupiono białą wiązkę rentgenowską do mikroogniska o rozmiarach mniejszych niż 10 µm i zarejestrowano pierwsze mapy fluorescencji rentgenowskiej (Rys. 2).

Po instalacji monochromatora, która spodziewana jest wiosną 2023 r., obrazowanie rentgenowskie na POLX zostanie rozszerzone o dalsze możliwości spektroskopowe. 

Docelowo linia POLYX może znaleźć szerokie zastosowanie w naukach biomedycznych, materiałoznawstwie, fizyce i chemii, naukach o Ziemi i naukach o środowisku, czy w badaniach dziedzictwa kulturowego.

obrazy z linii POLYXRysunek 1. Demonstracja obrazowania rentgenowskiego z kontrastem fazowym na linii POLYX. Obiektem testowym była metalowa mikro-siateczka przymocowana do uchwytu z użyciem taśmy klejącej. (a) Biała wiązka rentgenowska z magnesu zakrzywiającego  zarejestrowana na próżniowym oknie diamentowym i propagująca w powietrzu. (b) Konwencjonalny obraz rentgenowski oparty na kontraście absorpcyjnym. (c) Kontrast fazowy umożliwia wizualizację słabo absorbujących detali próbki, takich jak pęcherzyki powietrza pod taśmą klejącą.Ogniskowanie wiązki rentgenowskiej na linii PolyX

Rysunek 2. Ogniskowanie wiązki rentgenowskiej na linii POLYX z użyciem optyki polikapilarnej. (a) Zdjęcie układu doświadczalnego. (b) Skan szerokości wiązki po skupieniu do wymiarów mniejszych niż 10 µm przy pomocy optyki polikapilarnej. (c) Pierwsza mapa fluorescencji rentgenowskiej zarejestrowana dla miedzianej mikro-siatki przymocowanej do folii ze złota. Sztuczne kolorowanie (czerwony - fluorescencja Cu K, zielony - fluorescencja Au K).

Link do publikacji:

K. M. Sowa, P. Wróbel, T. Kołodziej, W. Błachucki, F. Kosiorowski, M. Zając, and P. Korecki, PolyX Beamline at SOLARIS—Concept and First White Beam Commissioning Results, Nucl Instrum Methods Phys Res B 538, 131 (2023).

Polecamy również
Szczególna rola magnetycznych jonów Ni w strukturze elektronowej

Szczególna rola magnetycznych jonów Ni w strukturze elektronowej

Hercynit (FeAl<sub>2</sub>2O<sub>4</sub>) - tajemniczy spinel ogniotrwały poznany !

Hercynit (FeAl22O4) - tajemniczy spinel ogniotrwały poznany !

Nowa metoda poprawy jakości danych przez usuwanie szumu

Nowa metoda poprawy jakości danych przez usuwanie szumu

Bezpośrednia obserwacja tekstury spinowej i efektu Rashby w ferroelektrycznym półprzewodniku

Bezpośrednia obserwacja tekstury spinowej i efektu Rashby w ferroelektrycznym półprzewodniku