I componenti chiave sono sul grande tavolo di granito. Credito:Claire A. Murray e altri
Le linee di luce di sincrotrone e i loro strumenti sono costruiti per sfruttare la potenza del raggio di fotoni della radiazione di sincrotrone (SR), che ha proprietà speciali - ideale per fornire informazioni strutturali dettagliate e accurate che è difficile ottenere da fonti convenzionali. Il modus operandi comune per tali strutture è che agli utenti venga assegnata una breve durata del tempo di trasmissione, in genere da poche ore a pochi giorni, in cui eseguire i propri esperimenti.
Con i progressi tecnologici nella strumentazione, rilevamento, potenza di calcolo, automazione e accesso remoto, Le strutture SR stanno sviluppando nuove modalità di accesso, progettato per aumentare la velocità, efficienza e rendimento degli esperimenti utente, come sulle linee di luce macromolecolari della Stanford Synchrotron Radiation Light Source negli Stati Uniti e della Diamond Light Source nel Regno Unito.
Però, ci sono una classe di esperimenti che sono sempre più esclusi da questi sviluppi, che tuttavia potrebbe trarre grandi vantaggi dall'applicazione della SR. Per esempio, alcuni materiali subiscono reazioni di trasformazione molto lente, mentre altri impiegano tempo per mostrare gli effetti della cura, invecchiamento o uso ripetuto. Questi processi possono essere sottili o richiedere settimane, mesi o addirittura anni per mostrare manifestazioni grossolane o per essere completati.
Attualmente l'elaborazione off-line con misurazioni SR prima e dopo è la norma, ma preziose informazioni strutturali sulla crescita, il cambiamento e le fasi intermedie possono essere perse o addirittura perse. È quindi evidente la necessità di una struttura che permetta di studiare i processi lenti.
In un articolo pubblicato di recente, gli scienziati riferiscono di una nuova struttura LDE appositamente costruita, che è stato progettato per rispondere alle esigenze di una vasta e diversificata gamma di indagini scientifiche. La nuova struttura assume la forma di una stazione terminale aggiuntiva appositamente costruita per la linea di luce di diffrazione delle polveri ad altissima risoluzione e risolta nel tempo (I11) esistente a Diamond. La nuova stazione terminale è dedicata ad ospitare fino a 20 esperimenti a lungo termine (da settimane ad anni), tutto in parallelo.
Per dimostrare l'efficacia di questa nuova struttura, vengono presentati i risultati della commissione di due casi scientifici contrastanti. Nel primo, è stata seguita la lenta precipitazione in situ della meridianiite minerale idrato di solfato di magnesio da una soluzione acquosa. Si ritiene che la fase idratata sia diffusa sulla superficie di Marte e si sia formata all'interno di una cella a bassa temperatura appositamente progettata. Nel secondo studio, è stata studiata la stabilità a lungo termine del materiale per strutture metallo-organico NOTT-300. Questo è un potenziale materiale supramolecolare per la cattura dei gas serra. I risultati iniziali mostrano che l'impianto è in grado di rilevare l'evoluzione delle fasi e cambiamenti strutturali dettagliati ed è adatto per molti sistemi applicati e materiali funzionali di interesse. L'emergere di nuova scienza dagli esperimenti in corso è previsto a breve.