Kurzbeschreibung
Es handelt sich um die Röntgenkleinwinkelstreuanlage Xeuss 3.0 HR der Firma Xenocs (Grenoble, Frankreich). 2D "Hybrid Single Photon Counting" Detektoren (Eiger2R 1M und Eiger2R 500 K der Firma Dectris, Schweiz) ermöglichen das gleichzeitige Messen der Streuintensität bei kleinen Streuwinkeln (SAXS) und bei größeren Streuwinkeln (WAXS). Besondere Merkmale sind die in alle Raumrichtungen verstellbaren Detektorpositionen innerhalb der Vakuumröhre, sowie die automatisch verstellbare Strahlkollimation zwischen 50 µm und 2000 µm Strahlgröße. Dies ermöglicht eine besonders hohe Flexibilität bei der Wahl des messbaren Streuwinkelbereichs, der erzielbaren Auflösung und der erreichbaren Datenqualität.
Der hohe Photonenfluss der Microfocus Cu Kalpha Röntgenquelle erlaubt das Messen von zeitabhängigen Strukturänderungen auf der Nanoskala, z.B. während des Ladens und Entladens von Post-Lithium-Ionen Batterien. Verschiedenste Probenumgebungen ermöglichen es zudem zeitaufgelöste Prozesse, während des Aufheizens und Abkühlens zwischen -155 °C und 1000 °C, zu untersuchen, insbesondere Nanopartikellösungen in Kapillaren, feste und flüssige Proben in Multiprobenhaltern. Eine GISAXS-Stage erlaubt die Untersuchung von Nanostrukturen auf flachen Substraten mittels GISAXS/GIWAXS. Neben der monochromatischen Cu Kalpha Strahlung weist die Anlage eine weitere polychromatische Microfokus Cu-Quelle auf, welches Röntgenmikroskopie mit einer räumlichen Auflösung von 20 µm ermöglicht.
Ansprechperson
Dr. Christian Prehal
Research Services
SAXS/WAXS Messungen von nanoporösen Systemen
Nanopartikel oder Nanostrukturen in Bulkmaterialien
Zeitaufgelöste in situ SAXS/WAXS Messungen, z. B. zur Untersuchung von strukturellen Änderungen während des Ladens und Entladens von Batterien, zur Untersuchung von Phasenumwandlungen auf der Nanometer-Skala, oder zur strukturellen Untersuchung der Synthese von Nanomaterialien
Methoden & Expertise zur Forschungsinfrastruktur
In situ und operando Experimente;
Entwicklung von Probenumgebungen für in situ und operando SAXS/WAXS Experimente;
Machine-learning unterstützte SAXS / WAXS Datenanalyse;
Stochastische Modellierung.
Zuordnung zur Forschungsinfrastruktur
Volker Presser, INM - Leibniz Institut for New Materials, Saarbrücken, Germany
Alen Vizintin, National Institute of Chemistry, Ljubljana, Slovenia
Oskar Paris, Institute for Physics, Montanuniversität Leoben, Austria
2024
Christian Prehal
Projektpartner: Volker Presser, INM - Leibniz Institut für Neue Materialien, Saarbrücken, Deutschland
https://www.prehal-lab.eu/research