RENOVACIÓN DE LA LÍNEA DE LUZ NCD

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La línea de luz NCD, ahora NCD-SWEET, dedicada a la dispersión de rayos X a ángulos bajos y altos (SAXS, WAXS) ofrece a los usuarios más posibilidades experimentales y datos de mayor calidad.

Cerdanyola del Vallès, 13 de marzo de 2018. La línea de luz de SAXS de ALBA ha realizado una importante renovación en 2017. Las mejoras incluyen un nuevo monocromador, un nuevo detector de fotones (Pilatus 1M), una nueva mesa de muestras con una plataforma de rotación adicional y una óptica de acondicionamiento del haz con microfoco y opciones de GISAXS (dispersión a bajo ángulo con incidencia rasante).

El monocromador original de silicio (111) en forma de doble cristal (MDC) ha sido reemplazado por uno tipo monobloque con corte en canal también de Si (111), mejorando la estabilidad del haz en la posición de la muestra hasta 0.9% y un 0.4% del tamaño del haz horizontal y verticalmente, respectivamente.

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Figura 1:  Parámetros de zoom de la cámara en el eje.

Las lentes de berilio pueden colocarse en el haz en cuestión de minutos, bajo demanda. El tamaño del haz en la muestra es de 2.6 x 2.5 µm2 (H x V) a 12.4keV y el correspondiente flujo es de 2.8 1011 ph/s a 150 mA.

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Figura 2: Perfil del haz vertical con las lentes de berilio en el haz (la unidad del eje horizontal es mm). El gráfico es la derivada de un escaneo en el borde a lo largo de la dirección vertical. El perfil del haz horizontal también muestra una forma gaussiana. 

Se ha instalado una mesa de muestras de diseño y producción propias. Tiene una resolución de 0.39 µm en el movimiento vertical y de 0.54 µrad en inclinación en la dirección del haz. A su vez, puede soportar un peso máximo de 100 Kg. Además, hay tres mesas porta-muestras con resolución mejorada que ofrecen un mayor grado de flexibilidad en la colocación de la muestra.

La línea de luz NCD-SWEET actualmente adquiere datos SAXS/WAXS simultáneamente. Se ha instalado un nuevo detector de SAXS (Pilatus1M) de la empresa suiza Dectris que alcanza un máximo de 25 imágenes por segundo y 20 bits/pixel.  

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Figura 3: Fotografías de los detectores SAXS y WAXS en la línea de luz NCD-SWEET, (izquierda y derecha, respectivamente). En medio, imagen de un polímero obtenida con el detector Pilatus. 

Una nueva técnica está ahora disponible en la línea, GISAXS (dispersión a bajos ángulos en incidencia rasante). El primer test, realizado en diciembre de 2017, ofreció excelentes resultados. Esta técnica se abrirá a usuarios académicos en la convocatoria 2018-II.

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Figura 4: Datos recogidos en dos muestras durante el test realizado en diciembre de 2017. La escala de color es logarítima, de 1 a 3000 (izquierda) y 100000 conteos (derecha). 

 

La adquisición y reducción de datos en NCD-SWEET es automática y dispone de una interfaz de usuario amigable e intuitiva. La plataforma Sardana, desarrollada en Python, permite a los usuarios un manejo completo y automático de la línea en remoto, así como una fácil instalación de entornos experimentales externos durante los experimentos. Para la reducción de datos en línea durante la adquisición, se utiliza una interfaz de usuario desarrollada en ALBA que utiliza PyFAI (ESRF, Grenoble).

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Figura 5: Imagen del monitor de datos para SAXS y WAXS durante la recopilación de datos. 

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Este proyecto está cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) dentro del Programa Operativo de Crecimiento Inteligente 2014-2020.

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