science >> Wetenschap >  >> Fysica

Nieuwe microscoop en ionenversneller van GBP 3,5 miljoen nu operationeel

Een nieuwe microscoop en ionenversneller van £ 3,5 miljoen zijn nu operationeel. Krediet:Universiteit van Huddersfield

De voltooiing van een onderzoeksfaciliteit van £ 3,5 miljoen betekent dat de Universiteit van Huddersfield is gevestigd als een van Europa's toonaangevende centra voor het gebruik van ionenbundels als hulpmiddel voor het onderzoeken van problemen variërend van nucleaire technologie en nanodeeltjes tot halfgeleiders en de effecten van straling blootstelling aan materialen in de ruimte.

Europa heeft drie transmissie-elektronenmicroscopen met in-situ onderzoeksfaciliteiten voor ionenbundels en twee ervan bevinden zich in Huddersfield. Eerst kwam MIAMI - staat voor Microscope and Ion Accelerator for Materials Investigations. Het is ontworpen en gebouwd door professor Steve Donnelly, de universiteitsdecaan informatica en engineering, Professor Jaap van den Berg van het International Institute for Accelerator Applications en dr. Jonathan Hinks, een lezer in stralingsschade in materialen aan de universiteit.

Nu aangeduid als MIAMI-1, de oorspronkelijke faciliteit was een op maat gemaakte combinatie van een ionenversneller met een elektronenmicroscoop, onderzoek op nanoschaal van stralingsschade mogelijk maken, en is nog steeds een waardevol onderzoeksinstrument. Maar het is nu vergezeld door de krachtiger, veelzijdige en veel grotere MIAMI-2, die dubbele ionenstralen en sterk verbeterde analytische mogelijkheden heeft.

De Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) heeft £ 3,5 miljoen toegekend voor de ontwikkeling en constructie van MIAMI-2, waarvoor een nieuwe verdieping moest worden gebouwd op het laboratoriumcomplex waarin het is gehuisvest.

Ontworpen en gebouwd in samenwerking met grote bedrijven zoals Bruker, Hitachi, Gatan en National Electrostatics Corporation - die allemaal belangrijke componenten hebben bijgedragen - MIAMI-2 wordt later dit jaar officieel gelanceerd, maar het is al operationeel en wordt gebruikt voor experimenten, zei dokter Hinks.

"Bijvoorbeeld, we werkten vorige week nog met enkele Belgische collega's die nieuwe materialen bekijken die ze hebben ontwikkeld voor kernreactoren van de volgende generatie."

Er is al veel vraag naar het gebruik van MIAMI-2, en zal nog verder toenemen nu de University of Huddersfield een van de drie Britse universiteiten is geworden om het UK National Ion Beam Centre (UKNIBC) te vormen, gefinancierd voor een bedrag van £ 8,8 miljoen - opnieuw door EPSRC.

Het MIAMI-2-team van zes leden van het academisch personeel plus vier PhD-onderzoekers - naar verwachting tegen het einde van het jaar tot zeven - en is nu goed op weg om de complexe nieuwe faciliteit en het uitzonderlijke potentieel ervan onder de knie te krijgen. Het zal grote voordelen opleveren, waardoor het gebruik van enkele of dubbele ionenbundels mogelijk is om in situ monsters te bestralen in de Hitachi-elektronenmicroscoop.

"Met MIAMI-1, we hebben altijd het kernvermogen gehad om stralingsschade waar te nemen terwijl het gebeurt, maar nu hebben we extra mogelijkheden op het gebied van analytische technieken. We kunnen bestralen, observeren en analyseren en tegelijkertijd een enorme hoeveelheid onschatbare wetenschappelijke gegevens genereren op een zeer efficiënte manier", aldus dr. Hinks.

Hoewel externe wetenschappers uitgebreid gebruik zullen maken van MIAMI-2, de eigen onderzoekers van de University of Huddersfield zullen ook ten volle profiteren van de faciliteit.

"Momenteel, ons grootste werkterrein is nucleair materiaal, met grote projecten en internationale samenwerkingen op zowel structurele materialen voor reactoren als oplossingen voor afvalopslag. Echter, onze groep heeft van oudsher met halfgeleiders gewerkt, en onder het scala aan projecten waar we momenteel mee bezig zijn, hebben we twee promovendi die werken aan nanodraden en andere soorten nanodeeltjes, zei dokter Hinks.

"We hebben ook interesse in materialen die in de ruimte zijn geweest of die de ruimte in gaan, om de straling die ze ervaren te begrijpen, en ontwikkel ook een beter begrip van de geschiedenis van de kosmos."