Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Wiadomości

Nawigacja okruszkowa Nawigacja okruszkowa

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Pierwsze obrazy rentgenowskie z linii POLYX w NCPS Solaris

Pierwsze obrazy rentgenowskie z linii POLYX w NCPS Solaris

POLYX jest konstruowaną w SOLARIS linią badawczą przeznaczoną do mikroobrazowania i mikrospektroskopii rentgenowskiej w zakresie twardego promieniowania rentgenowskiego o energii 4-15 keV. Docelowo linia ta może znaleźć szerokie zastosowanie w naukach biomedycznych, materiałoznawstwie, fizyce i chemii, naukach o Ziemi i naukach o środowisku, czy w badaniach dziedzictwa kulturowego.

Niedawna publikacja opisała ogólną koncepcję linii i pokazała pierwsze zdjęcia rentgenowskie zmierzone na POLYX z użyciem tzw. białej (tj. polichromatycznej) wiązki promieniowania rentgenowskiego.

Przeprowadzone eksperymenty wykazały możliwość rentgenowskiego obrazowania z kontrastem fazowym słabo absorbujących próbek testowych oraz ogniskowania wiązki rentgenowskiej za pomocą optyki polikapilarnej do fluorescencyjnego rentgenowskiego obrazowania rozkładu pierwiastków wewnątrz próbek.

POLYX to kompaktowa linia badawcza, która jest budowana w SOLARIS i której oddanie do użytku planowane jest na rok 2023. Głównym zadaniem POLYX jest zapewnienie użytkownikom SOLARIS dostępu do metod mikroobrazowania rentgenowskiego i mikrospektroskopii rentgenowskiej przy wyższych energiach (4 keV–15 keV) bez użycia urządzeń wstawkowych i zaawansowanej optyki rentgenowskiej. Nazwa POLYX pochodzi od optyki polikapilarnej, która będzie szeroko stosowana do skupiania nie tylko monochromatycznej, ale także polichromatycznej wiązki rentgenowskiej.

W niedawnym artykule przedstawiono pierwsze dane eksperymentalne zebrane dla prostych próbek testowych podczas uruchamiania wiązki POLYX z użyciem białej wiązki rentgenowskiej.  Uruchamianie linii odbyło się we wrześniu 2022 r., przed pięciomiesięcznym okresem wyłączenia pierścienia akumulacyjnego SOLARIS związanym z rozbudową hali eksperymentalnej.

Wyniki eksperymentalne, przeprowadzone przy użyciu prowizorycznego układu doświadczalnego, wykazały dwie ważne możliwości linii POLYX. Po pierwsze, zademonstrowano rentgenowskie obrazowanie z kontrastem fazowym przy użyciu białej wiązki z magnesu zakrzywiającego (Rys. 1). Po drugie, z użyciem optyki polikapilarnej, skupiono białą wiązkę rentgenowską do mikroogniska o rozmiarach mniejszych niż 10 µm i zarejestrowano pierwsze mapy fluorescencji rentgenowskiej (Rys. 2).

Po instalacji monochromatora, która spodziewana jest wiosną 2023 r., obrazowanie rentgenowskie na POLX zostanie rozszerzone o dalsze możliwości spektroskopowe. 

Link do publikacji:

K. M. Sowa, P. Wróbel, T. Kołodziej, W. Błachucki, F. Kosiorowski, M. Zając, and P. Korecki, PolyX Beamline at SOLARIS—Concept and First White Beam Commissioning Results, Nucl Instrum Methods Phys Res B 538, 131 (2023).

Demonstracja obrazowania rentgenowskiego

Rysunek 1. Demonstracja obrazowania rentgenowskiego z kontrastem fazowym na linii POLYX. Obiektem testowym była metalowa mikro-siateczka przymocowana do uchwytu z użyciem taśmy klejącej. (a) Biała wiązka rentgenowska z magnesu zakrzywiającego zarejestrowana na próżniowym oknie diamentowym i propagująca w powietrzu. (b) Konwencjonalny obraz rentgenowski oparty na kontraście absorpcyjnym. (c) Kontrast fazowy umożliwia wizualizację słabo absorbujących detali próbki, takich jak pęcherzyki powietrza pod taśmą klejącą.

Ogniskowanie wiazki

Rysunek 2. Ogniskowanie wiązki rentgenowskiej na linii POLYX z użyciem optyki polikapilarnej. (a) Zdjęcie układu doświadczalnego. (b) Skan szerokości wiązki po skupieniu do wymiarów mniejszych niż 10 µm przy pomocy optyki polikapilarnej. (c) Pierwsza mapa fluorescencji rentgenowskiej zarejestrowana dla miedzianej mikro-siatki przymocowanej do folii ze złota. Sztuczne kolorowanie (czerwony - fluorescencja Cu K, zielony - fluorescencja Au K).

Polecamy również
Jeszcze więcej grantów NCN dla badaczy z UJ

Jeszcze więcej grantów NCN dla badaczy z UJ

Naukowcy UJ otrzymają ponad 73 mln zł na realizację badań podstawowych

Naukowcy UJ otrzymają ponad 73 mln zł na realizację badań podstawowych

Studenci WMiI UJ triumfatorami konkursu im. Józefa Marcinkiewicza

Studenci WMiI UJ triumfatorami konkursu im. Józefa Marcinkiewicza

Badacze UJ wśród pierwszych laureatów konkursu MINIATURA 8

Badacze UJ wśród pierwszych laureatów konkursu MINIATURA 8

Widok zawartości stron Widok zawartości stron