Monokromator med liten spegel
- Diarienummer
- ITM24-0070
- Projektledare
- Sjöblom, Peter
- Start- och slutdatum
- 260101-281231
- Beviljat belopp
- 8 374 400 kr
- Förvaltande organisation
- Lund University
- Forskningsområde
- Materialvetenskap och materialteknologier
Summary
Vi ansöker om medel för att förbättra designen av monokromatorer för mjukröntgen. Dess prestanda är avgörande för mätningar inom områden som förnybar energi, batteriteknik, halvledare och miljövetenskap. Designen kommer att förbättra tillgången till K-kanten av elementen C, N och O och L-kanten av första radens övergångsmetaller, vilket främjar grundläggande och tillämpad forskning med direkt påverkan på samhället. Den nya monokromatorn kommer avsevärt ökar genomströmningen av prover och minskar förluster i prestanda orsakade av termaliseringsprocesser vilket möjliggör snabbare och mer tillförlitliga experiment. Lösningen kan senare överföras till alla 7 övriga strålrör för mjuktöntgen vid MAX IV-laboratoriet. Projektet syftar till att designa en monokromator för mjukröntgen med synkroniserad rörelse mellan en spegel och ett gitter. Genom att utveckla en kinematisk lösning som säkerställer att strålen är fixerad på spegeln, förblir strålen stabil under energiväxling. Detta kommer att minska spegelns optiska deformation och förbättra dess termisk stabilitet, vilket säkerställer bibehållet fokus, upplösning och strålkvalitet. Uppgraderingen förväntas locka fler användare, speciellt från industri- och forskningsgemenskaper som arbetar med K- och L-kantsmaterial, där snabb mätning och förflyttning är väsentlig. Den förbättrade effektiviteten kommer att ge en betydande avkastning på investeringen för svensk industri och det globala forskarsamhället.
Populärvetenskaplig beskrivning
MAX IV är världens första fjärde generationens synkrotronljuskälla. Anläggningen öppnar upp en värld av möjligheter för att bättre förstå allt från material och kemiska processer till fenomen inom livsvetenskap. MAX IV har ett mer precist och upp till hundra gånger starkare ljus än tidigare generation ljuskällor. Forskare använder den intensiva ljusstrålen för att undersöka sina prover. Med hjälp av ljuset från MAX IV kan forskare under mer realistiska förhållanden och med större detaljrikedom än någonsin tidigare förstå hur ett material påverkas eller kan användas. Anläggningen är öppen för forskare från hela världen som kommer för att studera allt från hållbara förpackningar och elektronik till läkemedel. Tekniken som MAX IV bygger på är utvecklad i Lund och används för att uppgradera ljuskällor världen över. Med hjälp av MAX IV kan forskarna lära sig mer om och bidra till att utveckla lösningar inom flera områden. – Energimaterial – exempelvis solceller eller batterier. – Hållbara och cirkulära material – exempelvis förpackningar från förnybar råvara. – Hälsa – forskning om exempelvis Alzheimers sjukdom eller antivirala läkemedel. – Katalys – för avgasrening eller framställning av viktiga kemikalier. – Kulturarv – exempelvis arkeologiska föremål. – Kvantmaterial – för ny elektronik. – Planet och miljö – exempelvis aerosoler och deras verkan för klimatet. – Teknik – exempelvis starkare och lättare stål eller avbildningsutrustning för sjukvården. Det fantastiska ljus som MAX IV skapar är ibland svårt att hantera på ett effektivt sätt. Till exempel måste ljuset innan det används i forskningen delas upp i sina våglängder, likt en regnbåge, vilket görs i en monokromator. I monokromatorn träffar ljuset en spegel men den höga effekten som finns i ljuset träffar en väldigt liten yta och gör att spegeln deformeras, ändra form. Då blir bilden suddig och det är svårt att få bra mätresultat. Det här projektet kommer att göra att tiden man måste vänta innan temperaturen i spegeln har jämnat ut sig minskas kraftigt, vilket gör att man kan göra bättre och fler experiment snabbare.