Laboratório Nacional
de Luz Síncrotron

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DXAS

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SOBRE A LINHA DE LUZ


A linha de luz DXAS é uma estação experimental dedicada a técnica de espectroscopia dispersiva de absorção de raios-x (acrônimo para DXAS), em Raios X duros, no intervalo de 5 a 14 keV. A peculiaridade dessa linha de luz é a capacidade de coletar espectros de absorção, com uma determinada banda de energia, sem qualquer movimentação mecânica dos seus elementos ópticos. A DXAS é especialmente apropriada para detectar sinais pouco intensos em experimentos de XANES (Espectroscopia de Estrutura Fina de Absorção de Raios X), XMCD (Dicroísmo magnético circular de Raios X) e para rastrear reações químicas dependentes do tempo.

 

A DXAS está instalada em uma fonte de dipolo magnético de 1.67 T, e foi aberta para usuários externos em 2005. A linha de luz é composta pela fonte de luz sincrotron, um espelho com curvatura variável, um cristal com curvatura variável e um detector de área. O caminho do feixe pelos elementos ópticos é iniciada quando ele atinge o espelho, usado para focalização vertical e rejeição de harmônicos. Em seguida, a luz chega ao cristal, policromador curvado, em diferentes ângulos de incidência, refletindo um feixe policromático. O feixe refletido é selecionado com um uma largura de banda específica de centenas de eV, e é focado horizontalmente na posição da amostra. O sinal transmitido, depois da amostra, chega ao detector de área. A correlação energia-direção é transformada em um correlação energia-posição ao longo do eixo horizontal do detector.

 

As principais características da DXAS são aquisição rápida e estabilidade.  Um espectro de absorção de Raios X é adquirido em um único disparo do detector. Isso torna a técnica especialmente vantajosa para estudos de processos rápidos. Como não há movimentação dos elementos ópticos durante a coleta de dados, o feixe focalizado na amostra é inerentemente estável.

 

A linha de luz tem sido usada para estudos nos campos de ciência dos materiais, soluções químicas, catálise homogênea e heterogênea, eletroquímica, magnetismo e geociência.

CONTATO


Email da Linha de Luz: N/A

Telefone da Linha de Luz: + 55 19 3512 1141

 

Coordenador da Linha de Luz: Amélie Rochet

Email do Coordenador: amelie.rochet@lnls.br

Telefone do Coordenador: + 55 19 3512 5180

Para mais informações sobre a equipe da Linha de Luz, confira a página da equipe aqui

LAYOUT


ELEMENTOS ÓTICOS

Elemento Tipo Posição[m] Descrição
FonteDipolo Magnético0.0Dipolo Magnético D06 saída A (4°), 1.67 T, 750 \( \mu \rm m\) x 168 \( \mu \rm m\)
EspelhoEspelho de Focalização Vertical6.5800 mm de comprimento (recoberto com Rh)
CristalPolicromador9.75Si (111) - Refrigerado a água.

PARÂMETROS

Parâmetro Valor Obs. | Condição
Intervalo de Energia [keV]5 - 14Si(111)
Resolução de Energia [\( \Delta\)E/E]\( 13.1 \times 10^{-5}\)Si(111)
Largura de Banda [eV]Centenas of eV-
Tamanho do feixe na amostra [\( \mu \rm m^2\), FWHM]150 x 200em 8 keV
Fluxo de fótons na amostra [ph/s]\( 2 \times 10^{11}\)em 8 keV

INSTRUMENTAÇÃO

Instrumento Tipo Modelo Especificações Fabricante
DetectorArea detectorPylon2048F-Princeton Instruments
Gas furnace 1 for solid samplesCapillary-Max. temp.: 1000°C Max. heating ramp: 20°C/min Quartz capillary inner/outer diameters [mm]: 0.8/1.0; 1.0/1.2 and 2.0/2.4LNLS in-house development
Gas furnace 2 for solid samplesCapillary -Max. Temp.: 1000°C Max. heating ramp: 20°C/min Quartz capillary inner diameter/outer diameter [mm]: 0.8/1.0; 1.0/1.2 and 2.0/2.4LNLS in-house development
Gas furnace 3 for solid samplesTubular-Max. temp.: 1000°C Max. heating ramp: 20°C/min Pellet sample with a diameter of 13 or 6 mmLNLS in-house development
Mass flow controllers--Gas flow [mL.\( \rm{min}^{-1}\)]: 0.2 - 750BROOKS
Gas cylinders--Pure gases: Ar, He, N2, synthetic air Gas mixture (% diluted in He): CO (20%), O2 (5 and 40%), H2 (5%), CO (5%), NO (5%), CH4 (20%), C3H8 (20%), C4H10 (30%), C2H4 (3%), C3H6 (5%), H2S (5%)-
Thermoregulated bath-TE2005Down to -10°C and up to 80°C. Control accuracy of 0.1°CTecnal
Mass spectrometerGas analysis systemOmniStar-Pfeiffer Vacuum
Liquid cell--Optic path length [mm]: 0.3 – 7.5LNLS in-house development
Potentiostats/Galvanostats-N series 273A-Autolab EG&G
Diffractometer4 circleHuberFor sample alignmentHuber
Electromagnetic coilsMagnetic field-Up to 1.5 TLNLS in-house development / Bruker
Rotary permanent magnetMagnetic field-Up to 0.9 TMagnetic Solutions
Voltage/Current power source-BOP-GL 1KW-Kepco
Picoammeter-6485-Keithley
Cryostats--Down to 15 K and up to 420 KARS
High-pressure cellHigh-pressure Diamond anvil cellMembrane and screw drivenUp to 80 GpaLNLS in-house development, Syntek, Princeton

CONTROLE E AQUISIÇÃO DE DADOS

 

Todo o controle da linha de luz é feito através do EPICS (Experimental Physics and Industrial Control System) rodando em um PXI da National Instruments. A aquisição de dados é feita usando uma estação de trabalho com Red Hat e Py4Syn, desenvolvida no LNLS pelo grupo SOL. MEDM (Motif Editor and Display Manager) e Python são utilizados como interface gráfica para exibir e controlar os equipamentos da linha de luz.

 

 

REQUISIÇÃO DE TEMPO DE FEIXE

 

Chamados de submissão de propostas são abertos usualmente duas vezes ao ano, um para cada semestre. Todas as propostas de pesquisa acadêmica precisam ser submetidas eletronicamente através do portal SAU Online. Saiba mais sobre o processo de submissão de propostas aqui.

 

É recomendado que o proponente entre em contato com funcionários da linha de luz, para sanar dúvidas referentes a submissão de proposta e a execução da mesma na linha de luz. Para experimentos de XAS com resolução temporal, por favor, entre em contato com Amélie Rochet (amelie.rochet@lnls.br), e para estudos com XMCD entre em contato com Narcizo M. Souza Neto (narcizo.souza@lnls.br).

 

FOTOS

DXAS: Visão Geral / Overview



Português:
Visão Geral da Linha DXAS.

English:
DXAS beamline overview.

DXAS (2)



Português:


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