KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi / 2019 / Cilt: 24 Sayı: 3

Sinkrotron Işınımı: Depolama Halkasından Sert X-ışını Demet Hattına

SYNCHROTRON RADIATION: FROM STORAGE RING TO A HARD X-RAY BEAMLINE

Didem Ketenoğlu(ANKARA UNIVERSITY)0000-0002-2382-1413
Sayfa
75–88
Yayın Tarihi
2019-12-31
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Son olarak, DESY-PETRA III sinkrotronundaki X-ışını Raman spektrometresi kullanılarak, 10 keV enerjide 0.8 eV çözünürlükle kaydedilen sıvı fazdaki suyun oksijen K-soğurma sınırı spektrumu sunulmuş ve literatürde geleneksel X-ışını soğurma spektroskobisi ile ölçülen spektrum ile karşılaştırılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, elektronların bir elektron kaynağından salınması ile başlayıp sinkrotron ışınımı elde edilmesine kadarki birbirini izleyen adımları kapsayan genel bir bakış sunulmuştur.
📊
Temel Bulgular & Veri:Üçüncü nesil ışınım kaynaklarının ana karakteristikleri ve temel bileşenleri ile farklı eklenti aygıtlarının ışınım karakteristikleri de tartışılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Son olarak, DESY-PETRA III sinkrotronundaki X-ışını Raman spektrometresi kullanılarak, 10 keV enerjide 0.8 eV çözünürlükle kaydedilen sıvı fazdaki suyun oksijen K-soğurma sınırı spektrumu sunulmuş ve literatürde geleneksel X-ışını soğurma spektroskobisi ile ölçülen spektrum ile karşılaştırılmıştır.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Sinkrotron ışınımı · depolama halkası · demet hattı

Özet

Bu çalışmada, elektronların bir elektron kaynağından salınması ile başlayıp sinkrotron ışınımı elde edilmesine kadarki birbirini izleyen adımları kapsayan genel bir bakış sunulmuştur. Üçüncü nesil ışınım kaynaklarının ana karakteristikleri ve temel bileşenleri ile farklı eklenti aygıtlarının ışınım karakteristikleri de tartışılmıştır. Tipik bir sert X-ışını sinkrotron demet hattının kısaca tasvirinden sonra, rezonans olmayan inelastik sert X-ışını tekniği olan, sinkrotron ışınımına dayalı X-ışını Raman saçılma spektroskopisi açıklanmıştır. Son olarak, DESY-PETRA III sinkrotronundaki X-ışını Raman spektrometresi kullanılarak, 10 keV enerjide 0.8 eV çözünürlükle kaydedilen sıvı fazdaki suyun oksijen K-soğurma sınırı spektrumu sunulmuş ve literatürde geleneksel X-ışını soğurma spektroskobisi ile ölçülen spektrum ile karşılaştırılmıştır.

Abstract

In the present study, a general overview covering the consecutive steps, starting with the release of electrons from an electron source until the generation of synchrotron radiation, is presented. A brief introduction regarding the main characteristics and fundamental components of third generation light sources as well as the radiation characteristics of different Insertion Devices are discussed. Following a concise description of a typical hard X-ray synchrotron beamline, synchrotron radiation based X-ray Raman scattering spectroscopy, which is a non-resonant inelastic hard X-ray technique, is explained. Finally, liquid water oxygen K-edge absorption spectrum recorded with a resolution of 0.8 eV at 10 keV utilizing X-ray Raman spectrometer at PETRA III facility of DESY is presented and compared to the spectrum from the literature measured by conventional X-ray absorption spectroscopy.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Ketenoğlu, D. (2019). Sinkrotron Işınımı: Depolama Halkasından Sert X-ışını Demet Hattına. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt: 24 Sayı: 3, 75–88. https://doi.org/10.17482/uumfd.534761

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (35)

  1. Ascone, I. et al. (2004) PETRA III: A Low Emittance Synchrotron Radiation Source, Technical Design Report, EDMS ID: D00000000822371,A,1,1
  2. Balerna, A. and Mobilio, S. (2015) Introduction to synchrotron radiation, Springer-Verlag Berlin Heidelberg. doi: 10.1007/978-3-642-55315-8_1
  3. Basile, F. et al. (2010) Combined Use of Synchrotron‐Radiation‐Based Imaging Techniques for the Characterization of Structured Catalysts, Advanced Functional Materials, 20, 4117–4126. doi: 10.1002/ADFM.201001004
  4. Bergmann, U. et al. (2002a) Bulk-sensitive XAS characterization of light elements: From X-ray Raman scattering to X-ray Raman spectroscopy, Microchemical Journal, 71, 221–230. doi: 10.1016/S0026-265X(02)00014-0
  5. Bergmann, U. et al. (2002b) X-ray Raman spectroscopy at the oxygen K edge of water and ice: Implications on local structure models, Physical Review B, 66, 092107. doi: 10.1103/PhysRevB.66.092107
  6. Braun, A. et al. (2015) Hard X-rays in–soft X-rays out: An operando piggyback view deep into a charging lithium ion battery with X-ray Raman spectroscopy. Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 200, 257-263. doi: 10.1016/j.elspec.2015.03.005
  7. Brown, G.E. and Sturchio, N.C. (2002) An Overview of Synchrotron Radiation Applications to Low Temperature Geochemistry and Environmental Science, Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 49 (1), 1-115. doi: 10.2138/gsrmg.49.1.1
  8. Cai Y. Q. et al. (2005) Ordering of hydrogen bonds in high-pressure low-temperature H2O, Physical Reiew Letters, 94, 025502. doi: 10.1103/PhysRevLett.94.025502
  9. Cotte, M. et al. (2010) Synchrotron-Based X-ray Absorption Spectroscopy for Art Conservation: Looking Back and Looking Forward, Accounts of Chemical Research, 43 (6),705–714. doi: 10.1021/ar900199m
  10. Fukui, H. et al. (2007) Oxygen K-edge fine structures of water by x-ray Raman scattering spectroscopy under pressure conditions, Journal of Chemical Physics, 127, 134502. doi: 10.1063/1.2774988
  11. Gomez, A. et al. (2018) The high-energy x-ray diffraction and scattering beamline at the Canadian Light Source, Review of Scientific Instruments, 89, 063301. doi: 10.1063/1.5017613
  12. Gueriau, P. et al. (2017) Noninvasive Synchrotron-Based X-ray Raman Scattering Discriminates Carbonaceous Compounds in Ancient and Historical Materials. Analytical Chemistry, 89 (20), 10819-10826. doi: 10.1021/acs.analchem.7b02202
  13. Hämäläinen, K. and Manninen, S. (2001) Resonant and non-resonant inelastic x-ray scattering, Journal of Physics-Condensed Matter, 13 (34), 7539–7555. doi: 10.1088/0953-8984/13/34/306
  14. Huotari, S. et al. (2010) Direct tomography with chemical-bond contrast, Nature Materials, 10 (7), 489–493. doi: 10.1038/nmat3031
  15. Iwamoto, H. (2018) Synchrotron Radiation X-ray Diffraction Techniques Applied to Insect Flight Muscle, International Journal of Molecular Sciences, 19 (6), 1748. doi: 10.3390/ijms19061748
  16. Iitaka T. et al. (2015) Pressure-induced dissociation of water molecules in ice VII, Scientific Reports, 5, 12551. doi: 10.1038/srep12551
  17. Jonas A. et al. (2014) Comparison of x-ray absorption spectra between water and ice: New ice data with low pre-edge absorption cross-section, Journal of Chemical Physics, 141, 034507. doi: 10.1063/1.4890035
  18. Lee, S. K. et al. (2014) Probing of pressure-induced bonding transitions in crystalline and amorphous earth materials: insights from X-ray Raman scattering at high pressure, Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 78 (1), 139-174. doi: 10.2138/rmg.2014.78.4
  19. Lindegaard-Andersen, A. and Gerward, L. (1995) Röntgen centenary-100 years of X-rays, Radiation Physics and Chemistry, 46 (3), 299–302. doi: 10.1016/0969-806X(95)00063-4
  20. Lutzenkirchen-Hecht, D. et al. (2014) The multi-purpose hard X-ay beamline BL10 at the DELTA storage ring, Journal of Synchrotron Radiation, 21, 819-826. doi: 10.1107/S1600577514006705
  21. Mao W. L. et al. (2006) X-ray-induced dissociation of H2O and formation of an H2O2 alloy at high pressure, Science, 314, 636–638. doi: 10.1126/science.1132884
  22. McCarthy, A. A. et al. (2018) ID30B–a versatile beamline for macromolecular crystallography experiments at the ESRF, Journal of Synchrotron Radiation, 25, 1249–1260 doi: 10.1107/S1600577518007166
  23. Moffat, K. and Ren, Z. (1997) Synchrotron radiation applications to macromolecular crystallography, Current Opinion in Structural Biology, 7 (5), 689-696. doi: 10.1016/S0959-440X(97)80079-6
  24. Myneni, S. et al. (2002) Spectroscopic probing of local hydrogen-bonding structures in liquid water, Journal of Physics Condensed Matter, 14 (8), L213. doi: 10.1088/0953-8984/14/8/106
  25. Näslund, L. Å. et al. (2005) X-ray absorption spectroscopy measurements of liquid water, Journal of Physical Chemistry B, 109 (28), 13835-13839. doi: 10.1021/jp052046q
  26. Nilsson, A. et al. (2010) X-ray absorption spectroscopy and x-ray Raman scattering of water and ice: an experimental view, Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 177 (2-3), 99–129. doi: 10.1016/j.elspec.2010.02.005
  27. Parent, P. et al. (2002) Structure of the water ice surface studied by x-ray absorption spectroscopy at the O K-edge, Journal of Chemical Physics, 117, 10842–10851. doi: 10.1063/1.1519256
  28. Richard, F. et al. (2001) TESLA Technical Design Report Part I Executive Summary, ISBN: 3-935702-00-0, ISSN: 0418-9833
  29. Sahle C. J. et al. (2013) Microscopic structure of water at elevated pressures and temperatures, Proceedings of the National Academy of Sciences, 110, 6301–6306. doi: 10.1073/pnas.1220301110
  30. Sahle, C. J. et al. (2015) Planning, performing and analyzing X-ray Raman scattering experiments, Journal of Synchrotron Radiation, 22, 400-409. doi: 10.1107/S1600577514027581
  31. Sahle, C. J. et al. (2016). In situ characterization of the decomposition behavior of Mg (BH4)2 by X-ray Raman scattering spectroscopy. Physical Chemistry Chemical Physics, 18 (7), 5397-5403. doi: 10.1039/C5CP06571B
  32. Smith, J. D. et al. (2006) Probing the local structure of liquid water by x-ray absorption spectroscopy, Journal of Physical Chemistry B, 110 (40), 20038–20045. doi: 10.1021/jp063661c
  33. Tse, J. S. et al. (2008) X-ray Raman spectroscopic study of water in the condensed phases, Physical Reiew Letters, 100, 095502. doi: 10.1103/PhysRevLett.100.095502
  34. Yano, J. and Yachandra, V. K. (2009) X-ray absorption spectroscopy, Photosynthesis Research, 102, 241–254. doi: 10.1007/s11120-009-9473-8
  35. Brown, G.E. and Sturchio, N.C. (2002) An Overview of Synchrotron Radiation Applications to Low Temperature Geochemistry and Environmental Science, Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 49 (1), 1-115. doi: 10.2138/gsrmg.49.1.1