测量粘性材料;光学nanocrystallography;巨大的激光。
测量粘性材料
的国家标准与技术研究院(NIST)和热费希尔科学设计了一个仪器流关联的属性“软的”材料,如凝胶、熔融聚合物和生物液体。
乐器,叫做rheo-Raman显微镜,结合三个设备组合成一个系统。首先,系统集成了一个拉曼光谱仪。这种技术激光照射在样品上。它测量散射光的部分,揭示分子振动能级的一个示例。
其次,该系统还包括一个旋转流变仪。这种技术衡量液体流动对压力的反应。第三,利用光学显微镜,收集偏振光。反过来,这使得测量的功能。
NIST的研究者使用新的rheo-Raman显微镜(来源:NIST)
同时测量该系统使研究人员能够理解软材料的属性。软材料分享液体和固体的特性,包括塑料、液晶显示器、隐形眼镜,生物制药等。
该工具可以帮助了解这些材料的流动行为。它措施强度、硬度、导电性。“它允许您跟踪微观结构的演变在一系列温度和做在一个控制而不是两个或三个独立的实验。它提供了见解,将很难获得通过测量一次,”安东尼Kotula说NIST材料科学家。
光学nanocrystallography
的美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室和科罗拉多大学已经开发出一种新形式的吗光学nanocrystallography。
晶体学是关心晶体的结构和性质。伯克利实验室等人设计了一种技术称为scattering-type扫描近场光学显微镜或s-SNOM。红外技术使成像分辨率下降到10到20 nm。
更具体地说,研究人员结合的力量伯克利实验室的先进光源(ALS)和红外线原子力显微镜(AFM)。ALS是一个粒子加速器产生明亮的x射线束。
肌萎缩性侧索硬化症在X-metrology应用程序中,使用x射线产生的光红外。然后,研究人员使用一种叫做s-SNOM成像技术。
为此,研究者关注红外线AFM的顶端上。成为一个超灵敏的天线。散射光的动作技巧。数据记录下一个检测器,并产生高分辨率图像。
红外线(粉红色)由伯克利实验室的先进光源同步加速器(左上角)和传统的激光(中左)相结合,集中在原子力显微镜的尖端(灰色,右下),它是用来测量纳米晶体样品的细节(暗红色)。(来源:埃里克·a·穆勒科罗拉多大学波尔德分校)
在这个实验中,研究人员使用技术探索的结晶特性有机半导体材料称为perylenetetracarboxylic二酐。但是一般来说,这项技术允许研究人员直接红外光在特定的化学键和他们的安排。它显示了一个示例的晶体特性。
说:“我们的技术是广泛适用的汉斯·贝克特尔,一个ALS的科学家。“你可以使用这个对于许多类型的材料唯一的限制就是必须相对平坦。”
马库斯Raschke,科罗拉多大学波尔德分校教授补充道:“这项技术的敏感性会从平均几百,数以百万计的分子和成像分辨率从微米到纳米级。”
巨大的激光
欧洲XFEL大型国际研究机构,欧洲成员国11个,正准备3.4公里吗长地下x射线激光。
该系统是世界上最大的x射线激光。它会产生超短x射线闪光每秒27000次。系统位于德国汉堡和石勒苏益格-荷尔斯泰因州的联邦州。它由三大网站地面和地下隧道。
使用x射线闪光从欧洲XFEL,科学家可以映射的原子细节病毒,破译细胞的分子组成,材料的三维图像,电影的化学反应和研究过程内部的行星
科学家将能够执行实验设施首次在2017年。
波纹机系统在欧洲XFEL光子隧道(来源:欧洲XFEL)
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