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Linha de Luz Quati

A linha de luz QUATI (Quick X-Ray Absorption Spectroscopy for Time and space resolved experiments) será dedicada à experimentos de espectroscopia de absorção de raios-X de alta qualidade, com resolução temporal e espacial na escala de milissegundos e em condições in situ: XANES (X-Ray Absorption Near Edge Structure), EXAFS (Extended X-Ray Absorption Fine Structure) e XES (Espectroscopia de Emissão de Raios X). Além disso, pretende combinar as técnicas de raios X com espectrometria de massas, Raman e Infravermelho, com o intuito de investigar diferentes aspectos da amostra em um único experimento.

O intervalo em energia abrangido será de 4,5 a 35 keV, permitindo trabalhar, em borda K, do Titânio ao Xenônio, completando o restante dos elementos da tabela periódica em bordas L. A QUATI terá um feixe com tamanho variável, de 15 x 10 μm2 a 5 x 0,6 mm2, para experimentos multipropósitos em materiais heterogêneos. Feixes com dimensões maiores serão usados principalmente para materiais sensíveis, que podem sofrer danos devido à radiação pela alta densidade de fótons do feixe de raios X do Sirius.

Em consequência do alto brilho que esta linha alcançará, os usuários poderão investigar a estrutura de materiais em altas temperaturas, sob fluxo ou pressão de gás em condições operando, beneficiando áreas como catálise, ciência dos materiais, nanotecnologia, meio ambiente e ciências da vida.

A QUATI está em fases final de projeto. Seus elementos ópticos e cabanas já foram especificados e sua estação experimental está em fase final de desenvolvimento.

CONTATO & EQUIPE

Coordenação: Santiago J. A. Figueroa
Tel.: +55 19 3517 5063
E-mail: santiago.figueroa@lnls.br

Clique aqui  para mais informações sobre a equipe responsável por esta Instalação.

TÉCNICAS EXPERIMENTAIS

As técnicas disponibilizadas serão:

  • XANES (X-Ray Absorption Near Edge Structure),
  • EXAFS (Extended X-Ray Absorption Fine Structure)
  • XES (X-ray Emission Spectroscopy)
  • XRF (X-Ray Fluorescence)
  • XRD (X-ray Diffraction)
  • Raman
  • Espectrometria de Massas
  • Espectroscopia de Infravermelho

Diversos ambientes de amostras poderão ser usados na QUATI, tais como criostatos, fornos e múltiplos sistemas de porta amostras ex-situ. A linha também poderá abrigar complexas instrumentações e porta amostras trazidos pelos usuários para serem instalados na linha.

LAYOUT & ELEMENTOS ÓTICOS

Os principais elementos ópticos do projeto da linha são: um espelho colimador (M1), um monocromador de duplo cristal (DCM) e um espelho focalizador (M2).

Elemento Tipo Posição [m] Descrição
Fonte Dipolo magnético 0 3.2 T
M1 Primeiro espelho 15 Colimação vertical, 2.25 mrad. Espelho plano. Faixas de Rh, Pt, Si.
DCM Monocromador de duplo cristal 24 Monocromatização
M2 Segundo espelho 30 Focalização vertical e horizontal, 2.25 mrad. Espelho toroidal. Faixas de Rh, Pt.

PARÂMETROS

Parâmetro Valor Condição
Faixa de energia 4.5 – 12 keV
8 – 35 keV
Si (111)
Si (311)
Resolução de energia (ΔE/E) 10−4
10−5
Si (111)
Si (311)
Fluxo de fótons 1011 photons . s-1 @100 mA
1010 photons . s-1 @100 mA
Si (111)
Si (311)
Tamanho do feixe 15 x 10 μm2  até 5 x 0.6 mm2 Feixe menor em 45 m. Feixe maior em 48 m.

EQUIPAMENTOS MULTIUSUÁRIOS FINANCIADOS PELA FAPESP