Name: Zastosowanie spektroskopii krystalicznej do obrazowania rentgenowskiego jako diagnostyki plazmy wysokotemperaturowej (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-08-25T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 46 s
Description: Poznaj spektroskopię rentgenowską do diagnostyki plazmy wysokotemperaturowej w tokamaku. Ta metoda pozwala mierzyć profile temperatury jonów, prędkości rotacji i gęstości zanieczyszczeń w czasie rzeczywistym.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Autorzy chcieliby podziękować Mattowi Reinke i zespołowi Alcator C-Mod za zaprojektowanie, zbudowanie i przetestowanie HIREXSR. Prace te były wspierane przez kontrakty DOE o numerach DE-FC02-99ER54512 i DE-AC02-76CH03073.

<ol><li>Reinke, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((X-ray+imaging+crystal+spectroscopy+for+use+in+plasma+transport+research%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instrum%22%5BJournal%5D)">X-ray imaging crystal spectroscopy for use in plasma transport research.</a> Rev. Sci. Instrum. 83 (11), 113504(2012).</li>
<li>Hill, K. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+High+Resolution+X-Ray+Imaging+Crystal+Spectrometer+for+Measurement+of+Ion-Temperature+and+Rotation-Velocity+Profiles+in+Fusion+Energy+Research+Plasmas%5BTitle%5D)+AND+%22Plasma+Fusion+Res%22%5BJournal%5D)">Development of a High Resolution X-Ray Imaging Crystal Spectrometer for Measurement of Ion-Temperature and Rotation-Velocity Profiles in Fusion Energy Research Plasmas.</a> Plasma Fusion Res. 2, August 2015 1067-1067 (2007).</li>
<li>Greenwald, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((20+years+of+research+on+the+Alcator+C-Mod+tokamak%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Plasmas%22%5BJournal%5D)">20 years of research on the Alcator C-Mod tokamak.</a> Phys. Plasmas. 21 (11), 110501(2014).</li>
<li>Rice, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((X-ray+observations+of+medium+Z+H-+and+He-like+ions+with+satellites+from+C-Mod+tokamak+plasmas%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+B%22%5BJournal%5D)">X-ray observations of medium Z H- and He-like ions with satellites from C-Mod tokamak plasmas.</a> J. Phys. B. 48 (14), 144013(2015).</li>
<li>Ince-Cushman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rotation+studies+in+fusion+plasmas+via+imaging+X-ray+crystal+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instrum%22%5BJournal%5D)">Rotation studies in fusion plasmas via imaging X-ray crystal spectroscopy.</a> Rev. Sci. Instrum. 79, (2008).</li>
<li>Zachariasen, W. H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aZachariasen%2C+WH+%22Theory+of+X-Ray+Diffraction+in+Crystals%22">Theory of X-Ray Diffraction in Crystals</a>. , Courier Corporation. (2004).</li>
<li>Johann, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Die+Erzeugung+lichtstarker+R%C3%B6ntgenspektren+mit+Hilfe+von+Konkavkristallen%5BTitle%5D)+AND+%22Zeitschrift+f%C3%BCr+Physik%22%5BJournal%5D)">Die Erzeugung lichtstarker Röntgenspektren mit Hilfe von Konkavkristallen.</a> Zeitschrift für Physik. 69 (3-4), 185-206 (1931).</li>
<li>Wang, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calculation+of+the+Johann+error+for+spherically+bent+x-ray+imaging+crystal+spectrometers%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instrum%22%5BJournal%5D)">Calculation of the Johann error for spherically bent x-ray imaging crystal spectrometers.</a> Rev. Sci. Instrum. 81 (10), (2010).</li>
<li>Eikenberry, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PILATUS%3A+a+two-dimensional+X-ray+detector+for+macromolecular+crystallography%5BTitle%5D)+AND+%22Nucl.+Instr.+Meth.+Phys.+Res.+A%22%5BJournal%5D)">PILATUS: a two-dimensional X-ray detector for macromolecular crystallography.</a> Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A. 501 (1), 260-266 (2003).</li>
<li>Howard, N. T., Greenwald, M., Rice, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+impurity+confinement+on+Alcator+C-Mod+using+a+multi-pulse+laser+blow-off+system%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instrum%22%5BJournal%5D)">Characterization of impurity confinement on Alcator C-Mod using a multi-pulse laser blow-off system.</a> Rev. Sci. Instrum. 82 (3), 1-6 (2011).</li>
<li>Rice, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-local+heat+transport%2C+rotation+reversals+and+up%2Fdown+impurity+density+asymmetries+in+Alcator+C-Mod+ohmic+L-mode+plasmas%5BTitle%5D)+AND+%22Nucl.+Fusion%22%5BJournal%5D)">Non-local heat transport, rotation reversals and up/down impurity density asymmetries in Alcator C-Mod ohmic L-mode plasmas.</a> Nucl. Fusion. 53, 033004(2013).</li>
<li>Reinke, M. L., Podpaly, Y., Gao, C., Science, P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aReinke%2C+ML+%22Operation+and+Validation+of+The+HIREXSR+Analysis+COde+MIT-Plasma+Science+and+Fusion+Center+Alcator+C-Mod%22">Operation and Validation of The HIREXSR Analysis COde MIT-Plasma Science and Fusion Center Alcator C-Mod</a>. , (2013).</li>
<li>Rosen, A. S., Reinke, M. L., Rice, J. E., Hubbard, A. E., Hughes, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validation+of+x-ray+line+ratios+for+electron+temperature+determination+in+tokamak+plasmas%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+B%22%5BJournal%5D)">Validation of x-ray line ratios for electron temperature determination in tokamak plasmas.</a> J. Phys. B. 47 (10), 105701(2014).</li>
<li>Delgado-Aparicio, L. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-situ+wavelength+calibration+and+temperature+control+for+the+C-Mod+high-resolution+X-ray+crystal+imaging+spectrometer%5BTitle%5D)+AND+%22Bull.+Am.+Phys.+Soc%22%5BJournal%5D)">In-situ wavelength calibration and temperature control for the C-Mod high-resolution X-ray crystal imaging spectrometer.</a> Bull. Am. Phys. Soc. 55, (2010).</li>
<li>Markwardt, C. B. Non-linear Least Squares Fitting in IDL with MPFIT. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://arxiv.org/abs/0902.2850">http://arxiv.org/abs/0902.2850</a> (2009).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Dane wygenerowane za pomocą tej techniki mogą być wykorzystane w wielu różnych badaniach eksperymentalnych. Profile temperatury i prędkości jonów toroidalnych mogą być wykorzystywane w szerokim zakresie badań transportu, w tym w samoistnej rotacji plazmy generowanej przez siebie i nielokalnych efektach perturbacyjnych. Pomiar widm wstrzykiwanych zanieczyszczeń za pomocą przedmuchu laserowego może również dostarczyć ważnych informacji na temat transportu zanieczyszczeń w osoczu, jak to miało miejsce w przypadku Howarda <e...

Widma rentgenowskie dostarczają bogatej informacji o plazmach wysokotemperaturowych; na przykład temperaturę i gęstość elektronów można wywnioskować z stosunków intensywności linii. Dzięki zastosowaniu spektrometru Johannowego obserwującego plazmę poza osią, możliwe jest konstruowanie profili parametrów plazmy, takich jak gęstość, temperatura i prędkość wewnątrz plazmy, z dobrą rozdzielczością przestrzenną i czasową1,2. Niniejsza publikacja przedstawia działanie spektrometru krystalicznego wysokiej rozdzielczości do obrazowania rentgenowskiego z rozdzielczością przestrzenną (HIREXSR), który jest spektrometrem rentgenowskim z obrazowaniem przestrzennym i wysoką rozdzielczością długości fali, wykorzystywanym do obserwacji jonów wodoropodobnych i helopodobnych pierwiastków o średnim liczbie atomowej w plazmie tokamakowej.
HIREXSR jest zainstalowany w Alcator C-Mod, urządzeniu fuzyjnym typu tokamak o promieniu głównym i pomocniczym wynoszących odpowiednio 0,67 m i 0,22 m. Zazwyczaj pracuje on z plazmami deuterowymi o czasie trwania ~2 s, średniej gęstości od 0,2-8,0 x 1020 m-3 i centralnej temperaturze elektronów od 1-9 keV3. W tych warunkach pierwiastki zanieczyszczające o średniej i wysokiej liczbie atomowej Z ulegają silnej jonizacji i emitują promieniowanie w zakresie promieni rentgenowskich, które jest mierzone przez HIREXSR. Weryfikacja modelowania kodami atomowymi widm rentgenowskich uzyskanych z dobrze zdiagnozowanych plazm laboratoryjnych jest istotna, aby uzasadnić wykorzystanie takich widm do wyznaczania parametrów plazmy w sytuacjach, gdy inne niezależne metody diagnostyczne nie są dostępne4.
Każdy spektrometr jest konstruowany z myślą o konkretnym zastosowaniu. W związku z tym, aby w pełni zrozumieć działanie tych potężnych narzędzi, niezbędny jest ogólny opis urządzenia oraz związanych z nim pojęć5. Odbycie odbicia Bragga ma miejsce, gdy foton odbija się od sąsiadujących warstw kryształu i przebywa drogę stanowiącą wielokrotność jego długości fali. Rysunek 1 przedstawia to zjawisko. Warunek ten jest wyrażony równaniem nλ = 2d sin θb, gdzie n to rząd odbicia, λ to długość fali fotonu, d to odstęp między sąsiednimi warstwami kryształu, a θb to kąt Bragga. Jednostajna odpowiedniość między λ a θb wskazuje, że wszystkie fotony w konkretnym punkcie płaszczyzny detektora poruszają się z tą samą długością fali. W praktyce jednak absorpcja i ograniczenia precyzji objawiają się jako odchylenie od kąta Bragga. Skutkuje to tym, że tylko niewielki zakres kątów generuje znaczącą interferencję konstruktywną, co reprezentuje krzywa kołysania (rocking curve)6. Rysunek 2 przedstawia przykładową krzywą dla kryształu kalcytu.
HIREXSR jest spektrometrem Johanna z sferycznie wygiętym kryształem7. Przed opisaniem tego rodzaju urządzenia właściwe jest omówienie prostszego spektrometru kołowego. Układ ten składa się z wygiętego kryształu, który odbija nadchodzące fotony pod ich odpowiednimi kątami Bragga w kierunku macierzy pikselowych detektorów zliczających pojedyncze fotony rentgenowskie. Kryształ i detektor znajdują się stycznie do koła Rowlanda, co przedstawiono na Rysunku 3. Średnica koła Rowlanda jest równa promieniowi krzywizny kryształu. Wszystkie promienie biegnące z danego punktu na obwodzie do dowolnego punktu na krysztale mają ten sam kąt padania względem samego kryształu.
W przypadku HIREXSR sferycznie zakrzywiony kryształ umożliwia uzyskanie rozdzielczości przestrzennej w płaszczyźnie południkowej, co zilustrowano na Rysunku 4. Ognisko południkowe fm definiuje się jako: fm = Rc sin θb, gdzie Rc jest promieniem krzywizny kryształu. Ognisko strzałkowe fs definiuje się jako: fs = −fm/cos 2θb. Rozdzielczość przestrzenna spektrometru Δx jest określona wzorem: <img alt="Wzór na równowagę statyczną, równanie Δx dla obliczeń systemu mechanicznego." src="/files/ftp_upload/54408/54408eq_DELTA_x.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Równanie">, gdzie Lcp jest odległością między kryształem a plazmą, a d to wysokość kryształu. Ponieważ dwuwymiarowe rozmieszczenie warstw kryształu jest dyskretne, należy wziąć to pod uwagę przy wyborze materiału. Ze względu na to, że powierzchnie detektora są płaskie, mogą one być styczne do koła Rowlanda tylko w jednym punkcie, co w konsekwencji prowadzi do błędu, ponieważ wykrywane promienie nie trafiają dokładnie w odpowiadające im punkty na kole Rowlanda. Fizycznie niedopasowanie to objawia się jako „rozmycie” fotonów o określonej energii na detektorze. Błąd Johann’a ten jest definiowany jako <img alt="Równanie równowagi statycznej δxj=l²cosθb/8Rc ilustrujące koncepcje równowagi mechanicznej." src="/files/ftp_upload/54408/54408eq_delta_xj.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Równanie">, gdzie l jest szerokością kryształu. Jeśli szerokość piksela detektora δxp jest znacznie większa niż błąd Johann’a, rozdzielczość spektralna jest od niego niezależna. Jeśli są one porównywalne, całkowity błąd można przybliżyć wzorem <img alt="Wzór na propagację błędu δx ≈ √(δx_j² + δx_p²), równanie w schemacie analizy statystycznej." src="/files/ftp_upload/54408/54408eq_delta_x_2.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Równanie">. Siła rozdzielcza spektrometru kryształowego jest określona wzorem: <img alt="Wzór na rozdzielczość spektroskopową, równanie λ₀/Δλ=tanθb/δθ dla analizy optycznej." src="/files/ftp_upload/54408/54408eq_lambda0.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Równanie">, gdzie <img alt="Równanie przemieszczenia kątowego \( \delta \theta = \frac{\delta x}{f_m} \); ilustracja wzoru." src="/files/ftp_upload/54408/54408eq_delta_theta.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Równanie">. Jednak zamiast umieszczać detektor stycznie do punktu na kole Rowlanda, w HIREXSR detektor jest ustawiony pod lekkim kątem, aby poświęcić dokładność na rzecz zakresu spektralnego, jak pokazano na Rysunku 5. Analiza tych błędów została zweryfikowana eksperymentalnie i jest zgodna z oczekiwaniami8.
Podczas projektowania spektrometru Johanna należy wziąć pod uwagę dwa kluczowe parametry. Po pierwsze, zakres obrazowania określa, co będzie obserwował spektrometr. W przypadku badania plazmy wysoce pożądane jest obrazowanie całego jej przekroju, aby móc odróżnić przesunięcia linii spowodowane rotacją poloidalną i toroidalną. HIREXSR jest zamontowany w taki sposób, aby mógł obejmować całą plazmę, i jest lekko odchylony od osi o ∼8° (zilustrowane na Rysunku 6), co pozwala na dokładne pomiary toroidalne. Po drugie, rozdzielczość czasowa reguluje minimalny czas między zdarzeniami, który spektrometr może zarejestrować. Dla Alcator C-Mod pożądanymi wartościami są te poniżej 20 msec, czyli krótsze niż czasy zamknięcia energii i cząstek. Detektory pikselowe do zliczania promieniowania rentgenowskiego stosowane w HIREXSR mogą zapewniać rozdzielczość czasową od 6 do 20 msec lub większą9. Tabela 1 podsumowuje wszystkie specyfikacje modułu.
Do badań nad plazmą perturbacyjną wykorzystuje się system laserowej ablacji (laser blow-off) w urządzeniu Alcator C-Mod, który umożliwia przeprowadzenie wielu ablacji z precyzyjnym czasem wyzwalania10. Zastosowano laser Nd:YAG (granat aluminium i itru domieszkowany neodymem) pracujący z częstotliwością do 10 Hz. Wiązka lasera pada na zdalnie sterowany układ optyczny, przedstawiony na Rysunku 7, który skupia i kieruje wiązkę w wyznaczone miejsce na płytce. Rozmiar plamki lasera musi być kontrolowany, aby wtrysk nie zakłócił plazmy. Soczewka zbieżna o długiej ogniskowej (1,146 mm) jest przesuwana wzdłuż osi optycznej za pomocą zdalnie sterowanego modułu liniowego, co pozwala na regulację rozmiaru plamki ablacyjnej w zakresie od ∼0,5 do 7 mm. Szybkie kierowanie wiązką realizowane jest za pomocą dwuwymiarowego lustra piezoelektrycznego. System piezoelektryczny jest zamontowany na uchwycie lustra sterowanym przez interfejs RS232. Oprócz lasera Nd:YAG stosuje się laser diodowy o długości fali 633 nm w celu wyznaczenia położenia głównej wiązki (podczerwonej). Wiązki są ustawiane współosiowo za pomocą pierwszego lustra.

<table><tbody><tr><td>System detektorów PILATUS 100k</td><td>DECTRIS</td><td>100k</td><td>Zastąpiony przez nowsze detektory PILATUS3</td></tr><tr><td>Kryształy Bragga</td><td>Kurchaov Institute</td><td>Część niestandardowa</td><td></td></tr><tr><td>CaF2 Slajdy</td><td>LeBow</td><td>Część niestandardowa</td><td></td></tr><tr><td>Argon o wysokiej czystości</td><td></td><td>Airgas AR HP300</td><td>Każdy argon o wysokiej czystości powinien działać</td></tr><tr><td>Bądź oknem</td><td>Szczotka Wellman Produkty elektrooporowe / Motion Hightech</td><td>Część</td><td></td> niestandardowa</tr></tbody></table>

zastosowanie spektroskopii krystalicznej do obrazowania rentgenowskiego jako diagnostyki plazmy wysokotemperaturowej

Applying X-ray Imaging Crystal Spectroscopy for Use as a High Temperature Plasma Diagnostic

Widma rentgenowskie dostarczają wielu informacji o plazmach o wysokiej temperaturze; na przykład temperaturę i gęstość elektronów można wywnioskować ze stosunków intensywności linii. Korzystając ze spektrometru Johanna obserwującego plazmę, możliwe jest skonstruowanie profili parametrów plazmy, takich jak gęstość, temperatura i prędkość z dobrą rozdzielczością przestrzenną i czasową. Jednak porównawcze modelowanie kodu atomowego widm rentgenowskich uzyskanych z dobrze zdiagnozowanej plazmy laboratoryjnej jest ważne dla uzasadnienia wykorzystania takich widm do określenia parametrów plazmy, gdy inne niezależne diagnostyki nie są dostępne. Niniejszy manuskrypt przedstawia działanie spektrometru High Resolution X-ray Crystal Imaging Spectrometer with Spatial Resolution (HIREXSR), spektrometru rentgenowskiego do obrazowania przestrzennego o wysokiej rozdzielczości długości fali, używanego do oglądania jonów wodorowych i helopodobnych pierwiastków o średniej liczbie atomowej w plazmie tokamaka. Ponadto, manuskrypt ten omawia system laserowego wydmuchiwania, który może wprowadzać takie jony do plazmy z precyzyjnym czasem, aby umożliwić perturbacyjne badania transportu w plazmie.

Reprezentatywna próbka danych z detektora pikselowego dla jednego przedziału czasowego dla widma argonu podobnego do helu jest przedstawiona na Rysunku 17. Linie widmowe, wygięte w kształt eliptyczny przez kryształ sferyczny, są wyraźnie widoczne. Górny detektor posiada uszkodzony panel detekcyjny, a w obrębie wszystkich detektorów rozproszone są niektóre martwe piksele. Dane z uszkodzonego panelu detektora należy zignorować. Przekroje z detektora pokazujące zmierzone wid...

Widma rentgenowskie dostarczają wielu informacji na temat plazmy o wysokiej temperaturze. Niniejszy manuskrypt przedstawia działanie spektrometru rentgenowskiego o wysokiej rozdzielczości falowej, obrazującego przestrzennie, służącego do oglądania jonów wodoropodobnych i helopodobnych pierwiastków o średniej liczbie atomowej w plazmie tokamakowej.

Zastosowanie spektroskopii krystalicznej do obrazowania rentgenowskiego jako diagnostyki plazmy wysokotemperaturowej

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas; for example electron temperature and density can be inferred from line ...

Ogólnym celem tej techniki spektroskopii rentgenowskiej jest pomiar ewolucji czasowej profilów przestrzennych kilku parametrów plazmy, takich jak temperatura jonów, prędkość rotacji, temperatura elektronów i gęstość zanieczyszczeń w plazmie termojądrowej. Metoda ta może pomóc w odpowiedzi na kluczowe pytania z dziedziny fizyki plazmy, dostarczając danych eksperymentalnych na temat transportu pędu, ciepła i cząstek. Informacje te są następnie wykorzystywane w kodach modelowania transportu w celu walidacji naszego zrozumienia procesów podstawowych. Główną zaletą tej techniki jest to, że ma ona charakter pasywny. Procedurę tę zaprezentują doktorant Norman Cao oraz student studiów licencjackich Andr

applying-x-ray-imaging-crystal-spectroscopy-for-use-as-high

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

Opisano eksperymentalną metodę badania wczesnej ewolucji plazmy indukowanej ultrakrótkimi impulsami laserowymi. Zastosowanie tej metody pozwala na uzyskanie wysokiej jakości obrazów wczesnej plazmy z wysoką rozdzielczością czasową i przestrzenną. Do symulacji i wyjaśnienia mechanizmów powstawania wczesnej plazmy wykorzystano nowatorski zintegrowany model atomistyczny.

Badanie wczesnej ewolucji plazmy indukowanej ultraszybkimi impulsami laserowymi

Laserowo podgrzewane diamentowe kowadełko w połączeniu z technikami mikrodyfrakcji synchrotronowej pozwala badaczom badać naturę i właściwości nowych faz materii w ekstremalnych warunkach ciśnienia i temperatury (PT). Próbki heterogeniczne można scharakteryzować in situ pod wysokim ciśnieniem za pomocą mapowania 2D i połączonych metod dyfrakcji proszkowej, monokrystalicznej i wieloziarnistej.

Synteza i mikrodyfrakcja w ekstremalnych ciśnieniach i temperaturach

Ten film pokazuje, jak atmosferyczna latarka plazmowa może być zapalana przez mikrofale bez dodatkowych zapalników i zapewnia stabilną i ciągłą pracę plazmy, odpowiednią do wielu zastosowań.

Jak zapalić palnik plazmowy mikrofalowy pod ciśnieniem atmosferycznym bez dodatkowych zapalników?

Opracowanie nowych materiałów ablacyjnych i ich modelowanie numeryczne wymaga szeroko zakrojonych badań eksperymentalnych. Protokół ten opisuje procedury charakterystyki odpowiedzi materiału w przepływach plazmy, przy czym podstawowe techniki są nieinwazyjnymi metodami śledzenia recesji materiału wraz z chemią w reaktywnej warstwie granicznej za pomocą spektroskopii emisyjnej.

Badanie warstwy granicznej metodą spektroskopowej emisji podczas badania materiału ablacyjnego w plazmatronie

Tenadrifluoroacetonian europu (EuTFC) ma linię luminescencji optycznej o długości fali 612 nm, której skuteczność aktywacji znacznie spada wraz z temperaturą. Jeśli próbka pokryta cienką warstwą tego materiału zostanie zmikroobrazowana, intensywność odpowiedzi luminescencyjnej 612 nm może zostać przekształcona w bezpośrednią mapę temperatury powierzchni próbki.

Mikroobrazowanie termiczne o wysokiej rozdzielczości z wykorzystaniem powłok luminescencyjnych z chelatem europu

Stworzono eksperymentalną konfigurację dla napędzanego helem strumienia plazmy o częstotliwości kHz. Konfiguracja obejmuje klatkę do zasilania plazmą i dyszą oraz wbudowany reaktor do monitorowania indukowanych plazmą form reaktywnych bez ingerencji atmosfery otoczenia.

Układ plazmy pod ciśnieniem atmosferycznym do zbadania powstawania form reaktywnych

Ten artykuł opisuje przepływowy reaktor mikrofalowy, który jest używany do napędzania efektywnej chemii nierównowagi w celu zastosowania konwersji/aktywacji stabilnych cząsteczek, takich jak CO2, N2 i CH4. Celem opisanej tutaj procedury jest pomiar temperatury i konwersji gazu in situ.

Nierównowagowa plazma mikrofalowa do wydajnej chemii wysokotemperaturowej

Opracowana jest realna technika tworzenia bikryształów tytanianu strontu pod wysokim ciśnieniem i szybkim tempem nagrzewania za pomocą iskrowego aparatu do spiekania plazmowego.

Aparatura do spiekania plazmy iskrowej stosowana do tworzenia bikryształów tytanianu strontu

Opisujemy konfigurację linii badawczej przeznaczoną do przeprowadzania szybkiej dwuwymiarowej fluorescencji rentgenowskiej i mapowania mikrodyfrakcji rentgenowskiej próbek monokryształów lub proszków za pomocą dyfrakcji Laue (promieniowanie polichromatyczne) lub proszkowej (promieniowanie monochromatyczne). Wynikowe mapy dostarczają informacji o odkształceniu, orientacji, rozkładzie fazowym i odkształceniu plastycznym.

Synchrotronowe obrazowanie mikrodyfrakcji rentgenowskiej i fluorescencji próbek minerałów i skał

Ten wkład opisuje, jak skonfigurować krystalizację białek na urządzeniach typu kryształ na krysztale oraz jak przeprowadzić automatyczne szeregowe zbieranie danych w temperaturze pokojowej za pomocą platformy krystalizacji na chipie.

Krystalizacja na chipie i dyfrakcja szeregowa na dużą skalę w temperaturze pokojowej

Tutaj prezentujemy protokół do optycznego wykrywania informacji chemicznych o wysokiej rozdzielczości wokół wszczepionych urządzeń medycznych z obrazowaniem chemicznym wzbudzonym promieniowaniem rentgenowskim (XELCI). Ta nowatorska technika obrazowania została opracowana w naszym laboratorium, co umożliwia badanie biochemii zakażeń związanych z implantami.

Obrazowanie chemiczne infekcji związanych z implantami o wysokiej rozdzielczości przestrzennej za pomocą obrazowania chemicznego luminescencji wzbudzonej promieniowaniem rentgenowskim przez tkankę

Poznaj spektroskopię rentgenowską do diagnostyki plazmy wysokotemperaturowej w tokamaku. Ta metoda pozwala mierzyć profile temperatury jonów, prędkości rotacji i gęstości zanieczyszczeń w czasie rzeczywistym.

Zastosowanie spektroskopii krystalicznej do obrazowania rentgenowskiego jako diagnostyki plazmy wysokotemperaturowej

Przeglądaj więcej filmów