Een nieuw experimenteel station (bundellijn) is in gebruik genomen bij de National Synchrotron Light Source II (NSLS-II) - een Office of Science User Facility van het Amerikaanse Department of Energy (DOE) in het Brookhaven National Laboratory van DOE. Riep de Beamline for Materials Measurement (BMM), het biedt wetenschappers state-of-the-art technologie voor het gebruik van een klassieke synchrotron-techniek:röntgenabsorptiespectroscopie.

"Er zijn kritische vragen op alle gebieden van de wetenschap die kunnen worden opgelost met behulp van röntgenabsorptiespectroscopie, van energiewetenschappen en katalyse tot geochemie en materiaalkunde, " zei Bruce Ravel, een natuurkundige aan het National Institute of Standards and Technology (NIST), die BMM heeft gebouwd en exploiteert via een partnerschap met NSLS-II.

Röntgenabsorptiespectroscopie is een onderzoekstechniek die in de jaren tachtig werd ontwikkeld en Vanaf dat moment, liep voorop bij wetenschappelijke ontdekkingen.

"De reden dat we deze techniek al 40 jaar gebruiken en de reden waarom NIST de BMM-bundellijn heeft gebouwd, is omdat het een grote waarde toevoegt aan de wetenschappelijke gemeenschap, ’ legde Ravel uit.

De eerste groep onderzoekers die experimenten uitvoerde bij BMM kwam van straalmotorfabrikant Pratt &Whitney. Senior ingenieur Chris Pelliccione en collega's gebruikten BMM om de chemie van straalmotoren te bestuderen.

"We onderzochten de keramische thermische barrièrecoatings die in straalmotoren worden gebruikt, " zei Pelliccione. "Vanwege de extreme temperatuur en druk waarin deze componenten werken, de gegevens uit dit onderzoek helpen ons bij het ontwerpen voor duurzaamheid. Ons experiment bij BMM was ontworpen om een ​​aantal van de chemische interacties in meer detail te begrijpen voor de programma's van vandaag en voor de nieuwe doorbraken van morgen."

Door het geavanceerde ontwerp van BMM te koppelen aan het ultraheldere röntgenlicht van de NSLS-II, de wetenschappers van Pratt &Whitney konden de ruimtelijke verdeling van chemische interacties in de coating bepalen.

"We hadden een bundellijn nodig met een kleine gerichte bundelgrootte en een hoge flux om de kwaliteit van de gegevens te verkrijgen waarin we geïnteresseerd waren, " zei Pelliccione. "BMM biedt beide mogelijkheden en onze metingen waren zeer succesvol. We hebben waardevolle informatie over de coatings kunnen extraheren die niet gemakkelijk toegankelijk is via andere onderzoekstechnieken."

Pratt &Whitney voerde zijn experimenten uit bij BMM tijdens de laatste "inbedrijfstelling" -fase van de bundellijn, en het hoogwaardige onderzoek lanceerde BMM in algemene operaties.

"We hopen te profiteren van de fantastische bundellijnen die al in gebruik zijn bij NSLS-II, evenals degenen die binnenkort online komen, ’ concludeerde Pelliccione.

Ravel heeft toegevoegd, "Het was ongelooflijk bevredigend om Pratt &Whitney met zulke waardevolle gegevens naar huis te sturen. Het is een zeer belangrijk onderdeel van de missie van NIST om met bedrijven samen te werken en de Amerikaanse innovatie en industrieel concurrentievermogen te bevorderen."

NSLS-II is een van 's werelds nieuwste en meest geavanceerde synchrotron-lichtbronnen. NSLS-II heeft momenteel 26 bundellijnen in bedrijf en drie in inbedrijfstellings- en constructiefasen. De faciliteit heeft ruimte voor nog eens 30 beamlines. Met het doel om gedetailleerde weergaven van chemische reacties te "zien", NSLS-II werkte samen met NIST om drie bundellijnen te ontwikkelen en te exploiteren:SST-1, SST -2 en BMM - bij NSLS-II.