CONTATO & EQUIPE
Para mais informações sobre a linha de luz, entre em contato.
A linha XAFS1 é dedicada a técnica de absorção de raios-x duros na faixa de 4 a 23 keV. Esta técnica permite o estudo da estrutura atômica da matéria assim como suas propriedades eletrônicas e magnéticas, com aplicações na física atômica e molecular, química, geociências e biologia. As técnicas disponíveis nesta linha incluem espectroscopia por XANES e EXAFS.
A XAFS1 é uma linha de dipolo 1.67T aberta para usuários desde Julho de 1997. A partir do 2º semestre de 2016 a linha foi fechada para usuários externos e opera apenas em modo Fast Track e, desde então, o modo de coleta de dados XAS é apenas em transmissão.
Para este setup em transmissão temos disponível três câmaras de ionização. A primeira é fixa na linha e mede o feixe incidente na amostra, a segunda é usada para detectar o sinal após a amostra e terceira é para medir a referência ou como dupla contagem do sinal proveniente da amostra.
A estação experimental é equipada com uma mesa de granito de 1.6 m de comprimento na direção do feixe, na qual estão montadas a instrumentação utilizada nas medidas. A mesa suporta um peso de 300 kg e se movimenta na vertical para garantir a posição do feixe no mesmo ponto da amostra. Este movimento é feito automaticamente durante a varredura em energia. Acima de 8 keV a correção da mesa é mínima e opera-se com ela desativada.
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As técnicas e configurações experimentais a seguir estão disponíveis nesta linha de luz. Para saber mais sobre as limitações e requerimentos das técnicas, contate o coordenador da linha de luz antes de submeter sua proposta.
A Espectroscopia de Absorção de Raios X é uma técnica amplamente utilizada para determinar a geometria e estrutura eletrônica da matéria em curto e longo alcance.
Atualmente a linha XAFS1 permite apenas experimentos em modo de transmissão. Para tal, a montagem envolve três câmaras de ionização preenchidas com misturas de gás He, Ar e/ou N2 a uma pressão total de 1.5 bars. O sinal de cada uma das câmaras é otimizado por picoamperímetros da Stanford e o sinal de voltagem é convertido em frequência antes de ser lido no PXI.
Publicações Recentes para este Setup:
Jocenir Boita, Fabiano Bernardi, Marcus Vinícius Castegnaro, Lucas Nicolao, Maria C. M. Alves, and Jonder Morais. J. Phys. Chem. C, 118 (2014) 5538−5544.
J. C. Sczancoski, W. Avansi, M. G. S. Costa, M. Siu Li, V. R. Mastelaro, R. S. Santos, E. Longo, L. S. Cavalcante. Journal of Materials Science, 50(24) (2015) 8089-8103.
| Elemento | Tipo | Posição [m] | Descrição |
|---|---|---|---|
| Fonte | Dipolo de Curvatura | 0,0 | Dipolo Magnético D04 Saída B (15°), 1.67 T |
| Fendas Pré-Monocromador | Dois conjuntos fendas UVH refrigeradas – lâminas de Ta, mecânicamente independentes montadas sobre um bloco de Cu. | 6,5 | Define as dimensões verticais e horizontais do feixe policromático que incide no monocromador e na amostra. |
| Monocromador | Cristal em bloco tipo Channel-Cut | 7,7 | Aquecido por cinta térmica a 270C |
| Fendas pós-monocromador | Dois conjuntos fendas UVH – lâminas de Ta, mecânicamente independentes montadas sobre um bloco de Cu. | 9,2 | Fendas verticais e horizontais sem refrigeração. São usadas para eliminar feixe espúrio. |
| Parâmetro | Valor | Condição |
|---|---|---|
| Faixa de Energia [keV] | 4 - 23 | Si(111), Si (220) |
| Resolução de Energia [$ \Delta$E/E] | $ 1.31 \times 10^{-4}$ | Si (111) |
| Resolução de Energia [$ \Delta$E/E] | $ 5.37 \times 10^{-5}$ | Si (220) |
| Tamanho do Feixe na Amostra [$ \mu \rm m^{2}$, FWHM] | $ \approx$1000 x 1000 | a 10 keV |
| Divergência do Feixe na Amostra [$ \rm mrad^{2}$, FWHM] | 1 x 0.1 | a 10 keV |
| Densidade de Fluxo na Amostra [ph/s/$ \rm mm^{2}$] | $ 10^{9}$ | a 7 keV, Si (111) |
| Densidade de Fluxo na Amostra [ph/s/$ \rm mm^{2}$] | $ 10^{8}$ | a 7 keV, Si (220) |
| Harmônicos | <1% | para E>5 keV |
| Instrumento | Tipo | Modelo | Fabricante | Especificações |
|---|---|---|---|---|
| Detector | Câmara de Ionização | - | Dois eletrodos a uma distância de 14 mm. Comprimentos de 137 mm, 221 mm a 381 mm. Janela de kapton de 25 $ \mu \rm m$ de espessura e área de 12 x 30 $ \rm mm^{2}$ | Desenvolvimento Interno LNLS |
| Criostato | Circuito fechado de He | DE-202 Cryocooler | (T min = 4 K) | ARSCryo |
| Câmara para vácuo ou gás inerte | - | - | Hélio, Argônio, Nitrogênio ou Vácuo em fluxo ou selada. | Desenvolvimento Interno LNLS |
Todo o controle da linha é feito através do sistema EPICS (Experimental Physics and Industrial Control System) com o PXI (da National Instruments) que se comunica com os controladores GAlIl e Parker . A aquisição de dados é feita em uma estação Linux através da plataforma Spec e pela interface gráfica desenvolvida em MEDM (Motif Editor and Display Manager).
Clique aqui para baixar o Manual da Linha de Luz XAFS1 (em português).
Usuários devem declarar a utilização das instalações do LNLS em qualquer artigo, tese ou outro material publicado que utilize dados obtidos na realização de sua proposta.
Texto de apoio para declaração/agradecimento:
Ou:
TOLENTINO, H. C. N.; RAMOS, A. Y.; ALVES, M. C. M.; BARREA, R. A.; TAMURA, E. ; CEZAR, J. C.; WATANABE, N. A 2.3 to 25 KeV XAS beamline at LNLS. Journal of Synchrotron Radiation, 8: 1040-6 (2001). doi:10.1107/S0909049501005143.
The LNLS XAS beamline has been operating for external users since July 1997. Many facilities and improvements have been progressively added to it, extending the range of applications. Here, a technical description of the main beamline components is given, and results concerning important points, such as available flux at low and high energies, harmonic contamination, energy resolution and stability, are presented. Some key results are given to demonstrate the beamline performance and limitations. It is shown that the beamline can cover a large energy range, starting from the rather low energy of 2.3 keV up to 25 keV.
A.Y. RAMOS, H. TOLENTINO, M.C.M. ALVES. Energy Resolution at LNLS-XAS beam line LNLS Technical Memorando Met-01/00 , Campinas, p1-8, 2000. Clique aqui para Download.
We recall here the main parameters determining the energy resolution in an XAS measurement and the experimental characteristics of the LNLS-XAS beam line necessary to a correct evaluation ofthis resolution. The XAS beam line has been designed to be used from 2.5 up to 24 keV. At low energy (<6keV) all terms contributing to resolution are of the same order. Above 6keV the resolution is principally limited by the divergence of the beam for K-edge measurements and by the core level width for L-edge ones.
RAMOS, A.Y., TOLENTINO, H., BARREA, R., ALVES, M.C.M. Harmonic contamination for Si(111) monochromator at the XAS beam line – up to August 1999. LNLS Technical Memorando Met-01/99 , Campinas, p1-4, 1999. Clique aqui para Download.
An experimental measurement of the harmonic contamination for low energy transmission measurements with Si(111) channel-cut monochromator on the XAS beam line is reported. The ratio of flux due to the third order harmonic, measured with air-filled ion chamber is less than 0.1%, for energies above 4300eV and less than 1% for energies above 3900eV. Below 3900eV the harmonic contamination increases strongly and reaches values greater than10% below 3500eV.
TOLENTINO, H., CEZAR, J. C., CRUZ, D. Z., COMPAGNON-CAILHOL, V., TAMURA, E. & MARTINS ALVES, M. C.(1998). J. Synchrotron Rad. 5, 521-523. doi:10.1107/S0909049597015264.
An X-ray absorption fine-structure spectroscopy beamline has been installed and commissioned at a bending-magnet source at LNLS. Three monochromators are available: a channel-cut, a double-crystal and a four-crystal set-up. They have been operated from 2500 up to 15000 eV, with a resolving power better than 5500 in the full range. Photon flux of the order of 10^8 photons s^{-1} up to 10^{10} photons s^{-1} has been attained. The experimental station is equipped with a table that can withstand a weight of 300 kg and track the vertical position of the beam with a 2.5 µm accuracy over a 120 mm stroke. The beamline has been fully characterized and the first results are presented.
Abaixo está disponível a lista de artigos científicos produzidos com dados obtidos nas instalações desta Linha de Luz e publicados em periódicos indexados pela base de dados Web of Science.
Martins, F. H.; Paula, F. L. O.; Gomes, R. C.; Gomes, J. A.; Aquino, R.; Porcher, F.; Perzynski, R.; Depeyrot, J.. Local Structure Investigation of Core-Shell CoFe2O4@gamma-Fe2O3 Nanoparticles, Brazilian Journal of Physics, v.51, p. 47–59, 2021. DOI:10.1007/s13538-020-00829-9
Silva, L. F. da; Catto, A. C.; Bernardini, S.; Fiorido, T.; Palma, J. V. N. de ; Avansi Jr., W.; Aguir, K.; Bendahan, M.. BTEX gas sensor based on hematite microrhombuses, Sensors and Actuators B-Chemical, v. 326, p. 128817, 2020. DOI:10.1016/j.snb.2020.128817
Pereira, M. O.; Felix, V. de S. ; Oliveira-Carvalho, A. L.; Ferreira, D. S. R.; PImenta, A. R. ; Carvalho, C. S.; Silva, F. L. e; Pérez, C. A.; Galante, D.; Freitas, R. P. de. Investigating counterfeiting of an artwork by XRF, SEM-EDS, FTIR and synchrotron radiation induced MA-XRF at LNLS-BRAZIL, Spectrochimica Acta Part A-Molecular and Biomolecular Spectroscopy, v. 246, p. 118925, 2021. DOI:10.1016/j.saa.2020.118925
Lopes, N. A. ; Mertins, O.; Pinilla, C. M. B. ; Brandelli, A.. Nisin induces lamellar to cubic liquid-crystalline transition in pectin and polygalacturonic acid liposomes, Food Hydrocolloids, v. 112, p.106320, 2021. DOI:10.1016/j.foodhyd.2020.106320
Coura, R, L. C. ; Andrade, A. B.; Monteiro, T. de J.; Novais, S. M. V.; Macedo, Z. S.; Valerio, M. E. G.. Photoluminescent properties of BaF2 scintillator-polystyrene composite films under vacuum ultraviolet radiation, Materials Research Bulletin, v.135, p. 111159, 2021. DOI:10.1016/j.materresbull.2020.111159
Moreno, H.; Cortes, J. A. ; Praxedes, F. M. ; Freitas, S. M. de; Rezende, M. V. dos S.; Simões, A. Z. ; Teixeira, V. C.; Ramírez, M. A.. Tunable photoluminescence of CaCu3Ti4O12 based ceramics modified with tungsten, Journal of Alloys and Compounds, v.850, p. 156652, 2021. DOI:10.1016/j.jallcom.2020.156652
Português:
Visão geral da Linha de Luz XAFS1.
English:
Overview of the XAFS1 beamline.
Português:
Detector de fluorescência (VORTEX) na Linha de Luz XAFS1.
English:
Fluorescence Detector (VORTEX) at the XAFS1 beamline.
Português:
Câmaras de ionização na mesa experimental da linha de luz XAFS1.
English:
Ionization chambers at the XAFS1 beamline.
Português:
Detalhe das câmaras de ionização da linha de luz XAFS1.
English:
Ionization chambers at the XAFS1 beamline.