Исследователи European XFEL создали спектрометр Лауэ для высокоэнергетических рентгеновских измерений, способный работать с фотонами энергией свыше 15 кэВ. Это устройство повышает точность и эффективность исследований материалов, таких как сверхпроводники и катализаторы. Результаты опубликованы в Journal of Synchrotron Radiation.
Спектрометры анализируют свет, излучаемый объектами, чтобы изучать атомные и молекулярные процессы. Рентгеновский свет особенно полезен, так как он глубоко проникает в материалы и предоставляет атомно-специфичные данные. Однако при высоких энергиях традиционные спектрометры (например, Иоганна или фон Хамоса) теряют эффективность, так как большая часть излучения проходит через кристаллы без взаимодействия.
Новый спектрометр HELIOS использует геометрию Лауэ, где рентгеновские лучи дифрагируют через кристалл, что повышает эффективность при высоких энергиях. Его конструкция с фиксированной кривизной упрощает настройку и обеспечивает точность до 1,2×10⁻⁴ при 18,6 кэВ. Устройство в 4–22 раза мощнее аналогов, что позволяет изучать электронные переходы в 4d переходных металлах (например, ниобий, молибден), важных для технологий.
HELIOS открывает новые возможности для исследований, включая фотокатализ, солнечные батареи и сверхпроводники, благодаря уникальным характеристикам European XFEL.
Новый спектрометр Лауэ на позиции FXE-инструмента European XFEL. В центра изображения находится кристалл-анализатор. Фото: European XFEL.
Дополнительная информация: X. Huang et al, A high-energy Laue X-ray emission spectrometer at the FXE instrument at the European XFEL, Journal of Synchrotron Radiation (2025). DOI: 10.1107/S1600577525001389
Источник: https://phys.org/news/2025-04-spectrometer-high-photon-energy-rays.html