Laboratório Nacional
de Luz Síncrotron

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SXS

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SOBRE A LINHA DE LUZ


A Linha de Luz SXS é uma estação experimental dedicada a técnicas de Absorção de Raios X e Espectroscopia de Fotoelétrons na região dos raios X moles (1 a 5 keV). SXS dedica-se ao estudo da estrutura eletrônica, magnética e geométrica de materiais com aplicações em física atômica e molecular, química analítica e ciências ambientais e da terra. Outras técnicas experimentais disponíveis incluem Dicroísmo Magnético de Raios-X e Espectroscopia Auger Ressonante .

 

A linha de luz SXS está operacional e aberta para os usuários desde 1997, sendo que uma ampla comunidade científica, incluindo a ciência de materiais, ciência de superfícies, física atômica e química, entre outras têm usado essa linha de luz. Devido a uma demanda cada vez maior por parte dos usuários, em 2009 a linha de luz SXS recebeu uma nova óptica de raios-X, a fim de proporcionar fótons na faixa de energia de 1000 eV até 5000eV.

 

Há um espelho toroidal (1010 x 100 x 100 mm) com cobertura de níquel e refrigerado a água que focaliza o feixe de fótons na posição da amostra e que suprime a contaminação de harmônicos (> 6keV). O ângulo de incidência do espelho é de 0,6° e o tamanho do foco é de 0,6 x 1,2 mm (FWHM vertical x horizontal) na posição da amostra.

 

sxs-flux

O monocromador é do tipo duplo cristal com 4 pares de cristais: Si(111), InSb(111), YB66 (400) e berilo (10-10). Ele funciona sob alto vácuo (\(5\times 10^{-8}\) mbar) e os primeiros cristais são mantidos abaixo de 30°C por um sistema de refrigeração a água. A Figura ao lado mostra o fluxo de fótons na posição da amostra para os diferentes cristais.

CONTATO


Email da Linha de Luz: N/A

Telefone da Linha de Luz: +55 19 3512 1138

 

Coordenador da Linha de Luz: Flávio César Vicentin

Email do Coordenador: flavio.vicentin@lnls.br

Telefone do Coordenador: +55 19 3512 1036

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 de Curvatura0,00Dipolo de Curvatura D04 saída A (4°), 1.67 T
EspelhoEspelho Toroidal para focalização Horizontal e Vertical7,00Cobertura de Ni, RT = 668m, RS = 73mm, $ \theta$=10 mrad
MonoMonocromador de cristal duplo11,75InSb(111), Si(111), YB$ _{66}$ (400) e Beryl(10-10) com refrigeração a água

PARÂMETROS

Parâmetro Valor Obs. | Condição
Faixa de Energia [keV]1 - 5Si(111)
Resolução em Energia [$ \Delta$E/E]$ 10^{-4}$Si(111)
Tamanho do Feixe na Amostra [$ \rm mm^{2}$, FWHM]0,6 x 1,2em 3 keV
Divergência do Feixe na Amostra [$ \rm mrad^{2}$, FWHM]0,2 x 4,0em 3 keV
Densidade de Fluxo na Amostra [ph/s/$ \rm mm^{2}$]$ 4\times10^{11}$em 3 keV

INSTRUMENTAÇÃO

Instrumento Tipo Modelo Especificações Fabricante
Detector para rendimento total de elétronsEletrômetro6514Faixa de corrent 20 pA – 2 mAKeithley
Detector para FluorescênciaFotodiodo de SilícioSuperFast SDDárea: 25 $ \rm mm^2$; Resolução em Energia: 125–155 eV Amptek
Analisador de ElétronsHemisféricoPhoibos 150Detector com 9 canais; Energia cinética de 3500 eVSpecs
FornoLâmpadas halógenas / alto vácuo-Temperatura Máxima: 900°CDesenvolvimento Interno LNLS
SputteringArgônioFonte de íons IG20.5-2kV; diâmetro do feixe de íons de 2.5mm a 25mmRBD
Analisador de gases residuaisEspectrômetro de MassaRGA2001-200 u.m.a.; quadrupóloSRS
Neutralizador de cargas na amostraCanhão de elétronsFG15/400-500 eV; 0-5 mASpecs
Porta-amostrasCélula para líquidos-Janela de ultralene®; 4 x 113 $ \mu \rm L$ Desenvolvimento Interno LNLS

CONTROLE E AQUISIÇÃO DE DADOS

 

Todos os controles da linha de luz são feitos 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 Red Hat com o Py4Syn, desenvolvido no LNLS pelo grupo SOL. CSS (Control System Studio) é usado como uma interface gráfica para exibir e controlar os dispositivos 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.

 

 

FOTOS

SXS: Monocromador / Monochromator



Português:
Cabana Óptica com vista para câmara do monocromador.

English:
Optical hutch showing the monochromator chamber.

SXS: Espelho / Mirror



Português:
Cabana Óptica com vista para a câmara do espelho.

English:
Optical hutch showing the mirror chamber.

SXS: XPS



Português:
Estação de Espectroscopia por Fotoelétrons (XPS) acoplada à Linha de Luz SXS.

English:
X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) workstation coupled to the SXS beamline.

SXS: Visão Geral / Overview



Português:
Visão geral da Linha de Luz SXS, com vista para a eletrônica de controle, cabana óptica e estação de trabalho.

English:
SXS beamline overview, showing control electronics, optical hutch and workstation.

SXS: Porta-amostras / Sample Holder



Português:
Janela de exibição do porta-amostra da estação de Espectroscopia por Fotoelétrons.

English:
Sample holder viewport at the X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) workstation.

SXS: XPS



Português:
Estação de trabalho de Espectroscopia por Fotoelétrons (XPS) mostrando a câmara principal, pré-câmara (utilizada para o tratamento e transferência de amostras), manipulador motorizado, bomba de titânio para sublimação, analisador de elétrons, eletrômetros e equipamentos acessórios.

English:
X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) workstation showing the main chamber, pre-chamber (used for sample treatment and transfer), motorized manipulator, titanium sublimation pump, electron analyzer, electrometers and accessory equipments.

SXS: XPS



Português:
Estação de Espectroscopia por Fotoelétrons (XPS) mostrando a transferência de amostras.

English:
X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) workstation showing sample transfer.

SXS: Visão Geral / Overview



Português:
Visão geral da Linha de Luz SXS durante experimento com usuários externos.

English:
SXS beamline overview during an experiment with external users.