Une nouvelle station expérimentale (ligne de faisceau) a commencé ses opérations à la National Synchrotron Light Source II (NSLS-II) - une installation utilisateur du bureau des sciences du département américain de l'Énergie (DOE) au laboratoire national de Brookhaven du DOE. Appelé la ligne de faisceau pour la mesure des matériaux (BMM), il offre aux scientifiques une technologie de pointe pour l'utilisation d'une technique synchrotron classique :la spectroscopie d'absorption des rayons X.

"Il y a des questions critiques dans tous les domaines de la science qui peuvent être résolues en utilisant la spectroscopie d'absorption des rayons X, des sciences de l'énergie et de la catalyse à la géochimie et la science des matériaux, " dit Bruce Ravel, un physicien au National Institute of Standards and Technology (NIST), qui a construit et exploite BMM grâce à un partenariat avec NSLS-II.

La spectroscopie d'absorption des rayons X est une technique de recherche qui a été développée dans les années 1980 et, depuis, a été à la pointe de la découverte scientifique.

"La raison pour laquelle nous utilisons cette technique depuis 40 ans et la raison pour laquelle le NIST a construit la ligne de lumière BMM est qu'elle ajoute une grande valeur à la communauté scientifique, " expliqua Ravel.

Le premier groupe de chercheurs à mener des expériences au BMM est venu du fabricant de moteurs à réaction Pratt &Whitney. L'ingénieur principal Chris Pelliccione et ses collègues ont utilisé le BMM pour étudier la chimie des moteurs à réaction.

« Nous avons étudié les revêtements de barrière thermique en céramique utilisés dans les moteurs à réaction, " a déclaré Pelliccione. " En raison de la température et de la pression extrêmes dans lesquelles ces composants fonctionnent, les données de cette enquête nous aideront à concevoir pour la durabilité. Notre expérience au BMM a été conçue pour comprendre plus en détail certaines des interactions chimiques pour les programmes d'aujourd'hui ainsi que les nouvelles percées de demain. »

Couplage de la conception avancée de BMM avec la lumière à rayons X ultra-lumineuse de NSLS-II, les scientifiques de Pratt &Whitney ont pu déterminer la distribution spatiale des interactions chimiques dans le revêtement.

"Nous avions besoin d'une ligne de lumière avec une petite taille de faisceau focalisé et un flux élevé pour obtenir la qualité des données qui nous intéressait, " a déclaré Pelliccione. " BMM offre ces deux capacités et nos mesures ont été très fructueuses. Nous avons pu extraire des informations précieuses sur les revêtements qui ne sont pas facilement accessibles par d'autres techniques de recherche."

Pratt &Whitney a mené ses expériences au BMM lors de la dernière étape de "mise en service" de la ligne de lumière, et la recherche de haut calibre a lancé BMM dans les opérations générales.

"Nous espérons profiter des fantastiques lignes de lumière déjà opérationnelles à NSLS-II, ainsi que ceux qui seront bientôt en ligne, " a conclu Pelliccione.

Ravel ajouté, "C'était incroyablement gratifiant de renvoyer Pratt &Whitney chez lui avec des données aussi précieuses. C'est une partie très importante de la mission du NIST de travailler avec les entreprises et de promouvoir l'innovation et la compétitivité industrielle des États-Unis."

NSLS-II est l'une des sources de lumière synchrotron les plus récentes et les plus avancées au monde. NSLS-II compte actuellement 26 lignes de lumière en exploitation et trois en phase de mise en service et de construction. L'installation dispose d'un espace pour la construction de 30 lignes de lumière supplémentaires. Dans le but de "voir" des vues détaillées des réactions chimiques, NSLS-II s'est associé au NIST pour développer et exploiter trois lignes de lumière :SST-1, SST -2 et BMM—à NSLS-II.