Wereldprimeur: röntgenapparaat onthult verborgen lagen van materialen

De Nederlandse UTwente kan met dit röntgenapparaat materialen binnenin aftasten op het grensvlak van twee verschillende lagen, terwijl de materialen actief zijn. Om zo nieuwe batterijen en katalysatoren te ontwikkelen.

Trefwoorden: #lagen, #materialen, #rôntgen, #UTwente

Lees verder

research

( Foto: UTwente )

ENGINEERINGNET.BE - Onlangs opende UTwente een nieuwe, hypermoderne onderzoeksfaciliteit om baanbrekend onderzoek te doen op vlak van foto-elektronenkarakterisering en geavanceerde materiaalsynthese.

In het gebouw staat onder meer de nieuwe operando HAXPES machine. wat staat voor HArd X-ray PhotoElectron Spectroscopy. Dit is wereldwijd de eerste in zijn soort.

Hiermee kunnen onderzoekers van UTwente materialen binnenin aftasten, op het grensvlak van twee verschillende lagen, terwijl de materialen actief zijn. Dit is nuttig voor de ontwikkeling van nieuwe soorten batterijen en katalysatoren voor groene waterstofproductie.

HAXPES-machines gebruiken hoogenergetische röntgenstraling om monsters te analyseren, waardoor wetenschappers diepe kernniveaus, begraven interfaces en bulkeigenschappen van materialen kunnen onderzoeken.

Met de machine is het mogelijk materialen op een veel dieper niveau te bestuderen dan met conventionele röntgenfoto-elektronenspectroscopie (XPS). Dit komt doordat het hogere kinetische energieën heeft dan gewone XPS, dat röntgenstraling met een lagere energie gebruikt.

De nieuwe HAXPES bij UTwente maakt ook nieuwe operando metingen mogelijk. Dit betekent dat gassen en vloeistoffen aanwezig kunnen zijn, wat onmogelijk is bij XPS, waarvoor ultrahoog vacuüm nodig is.

Onderzoekers kunnen nu dus energiematerialen onderzoeken terwijl er chemische reacties plaatsvinden.

Ook bevat de nieuwe onderzoeksfaciliteit een Pulsed Laser Deposition-machine. Hiermee kunnen onderzoekers dunne films en nanostructuren van hoge kwaliteit synthetiseren, die van vitaal belang zijn voor toepassingen in energie, informatietechnologie en fundamentele materiaalkunde.

De belangrijkste kenmerken zijn directe monsterverwarming met een CO2-laser, waardoor het mogelijk wordt om ultrahoge temperaturen te behalen.

De operando HAXPES machine is mogelijk gemaakt met een subsidie van 2,2 miljoen euro van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek.