Les lignes de faisceaux synchrotron et leurs instruments sont conçus pour exploiter la puissance du faisceau de photons du rayonnement synchrotron (SR), qui a des propriétés spéciales - idéalement adaptées pour fournir des informations structurelles détaillées et précises qui sont difficiles à obtenir à partir de sources conventionnelles. Le mode opératoire commun à de telles installations est que les utilisateurs se voient allouer une courte durée de faisceau, généralement de quelques heures à quelques jours, pour réaliser leurs expériences.

Avec les avancées technologiques en instrumentation, détection, Puissance de calcul, automatisation et accès à distance, Les installations de SR développent de nouveaux modes d'accès, conçu pour augmenter la vitesse, efficacité et débit des expérimentations utilisateurs, comme sur les lignes de lumière macromoléculaires de la source lumineuse de rayonnement synchrotron de Stanford aux États-Unis et de la source lumineuse Diamond au Royaume-Uni.

Cependant, il y a une classe d'expériences qui sont de plus en plus exclues par ces développements, qui pourrait néanmoins grandement bénéficier de l'application de la RS. Par exemple, certains matériaux subissent des réactions de transformation très lentes, tandis que d'autres mettent du temps à manifester les effets du durcissement, vieillissement ou usage répété. Ces processus peuvent être subtils ou prendre des semaines, des mois ou même des années pour montrer une manifestation grossière ou se terminer.

À l'heure actuelle, le traitement hors ligne avec des mesures SR avant et après est la norme, mais des informations structurelles précieuses sur la croissance, le changement et les phases intermédiaires peuvent être manqués ou même perdus. Il existe donc un besoin évident d'une installation permettant d'étudier des procédés lents.

Dans un rapport récemment publié par des scientifiques sur une nouvelle installation LDE spécialement conçue, qui a été conçu pour répondre aux besoins d'un éventail large et diversifié d'enquêtes scientifiques. La nouvelle installation prend la forme d'une station d'extrémité supplémentaire spécialement construite pour la ligne de faisceaux de diffraction de poudre à ultra-haute résolution et à résolution temporelle (I11) existante à Diamond. La nouvelle station terminale est dédiée à accueillir jusqu'à 20 expérimentations à long terme (semaines à années), tout fonctionne en parallèle.

Pour démontrer l'efficacité de cette nouvelle installation, les résultats de la commande de deux cas scientifiques contrastés sont présentés. En premier, la lente précipitation in situ de la méridianite minérale de sulfate de magnésium hydraté à partir d'une solution aqueuse a été suivie. On pense que la phase hydratée est répandue à la surface de Mars et s'est formée à l'intérieur d'une cellule basse température spécialement conçue. Dans la deuxième étude, la stabilité à long terme du matériau d'ossature métallo-organique NOTT-300 a été étudiée. Il s'agit d'un matériau supramoléculaire potentiel pour la capture des gaz à effet de serre. Les premiers résultats montrent que l'installation est capable de détecter l'évolution de phase et les changements structurels détaillés et est bien adaptée à de nombreux systèmes appliqués et matériaux fonctionnels d'intérêt. L'émergence d'une nouvelle science issue des expériences en cours est attendue prochainement.