2019-07-24: Będą nowe linie badawcze w synchrotronie

środa, 24 lipca 2019

Ochrona środowiska, nanotechnologia, diagnostyka chorób, a nawet próbki kosmicznych pyłów – to tylko niektóre z badań, które będą możliwe w Polsce dzięki decyzji Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego o finansowaniu budowy dwóch nowych linii pomiarowych oraz stacji badawczej w krakowskim synchrotronie SOLARIS.

Infrastruktura badawcza, na którą z niecierpliwością czeka polskie środowisko naukowe, to:

- linia eksperymentalna do badań w podczerwieni (FTIR)

- linia badawcza do multimodalnego obrazowania rentgenowskiego (POLYX)

- stacja badawcza skaningowej transmisyjnej mikroskopii rentgenowskiej (STXM).

Zakres planowanych badań na linii FTIR to zagadnienia biomedyczne w obszarze badań podstawowych, rozwojowych i diagnostycznych.

Źródło promieniowania w obszarze podczerwieni dostarcza nieograniczonych możliwości w analizie składu i struktury molekularnej wraz z ich obrazowaniem na poziomie mikro-, a nawet nanometrycznym. Przykładem takiego obrazowania jest opis molekularnych zmian miażdżycowych w zastawce serca czy detekcja wczesnego stanu zmian nowotworowych.

Ta nowa infrastruktura pozwoli na badanie procesów fotochemicznych i fotofizycznych zachodzących w środowisku lub istotnych dla poprawy jego jakości, a także z obszaru środowiskowej degradacji dzieł sztuki. W centrum zainteresowań znajdują się również nanomateriały do magazynowania i przetwarzania energii, projektowanie biosensorów czy nanonośników substancji aktywnych farmakologicznie.

Kolejną infrastrukturą badawczą, która powstanie w Centrum SOLARIS, będzie linia do multimodalnego obrazowania rentgenowskiego (POLYX). Do badań będzie wykorzystana intensywna wiązka twardego promieniowania rentgenowskiego generowanego przez synchrotron SOLARIS. Na linii POLYX będzie dostępnych kilka technik badawczych: rentgenowska mikroskopia fluorescencyjna, mikrotomografia, spektromikroskopia absorpcyjna i mikrodyfrakcja rentgenowska.

Nowa linia eksperymentalna zapewni naukowcom z różnych dziedzin szeroki zakres możliwości aplikacyjnych. Jej interdyscyplinarny charakter umożliwi zarówno analizę nowych materiałów dla nauki i przemysłu, badania w zakresie ochrony środowiska czy biologii, jak również w obszarze dziedzictwa kulturowego. Pozwoli także na prace badawcze w dziedzinie geologii oraz może przysłużyć się w kryminalistyce do poszukiwania śladów zbrodni. Ważne zastosowanie POLYX to – podobnie jak w przypadku linii FTIR – patogeneza chorób i ich przebieg. Wśród nich są epilepsja, choroba Parkinsona, czy glejowe nowotwory mózgu.

Trzeci projekt, który zostanie zrealizowany w najbliższych latach w Centrum SOLARIS, to budowa stacji badawczej skaningowej transmisyjnej mikroskopii rentgenowskiej (STXM). Skaningowy mikroskop rentgenowski jest najbardziej uniwersalnym ze wszystkich typów mikroskopów rentgenowskich i praktycznie każdy z nowoczesnych synchrotronów posiada, buduje lub planuje przynajmniej jedno urządzenie tego typu. Przykładem badań na takim mikroskopie mogą być badania materiałów elektrod akumulatorów litowych, badania polimerów oraz badania środowiskowe. W wielu krajach istotnym problemem jest zanieczyszczenie wody arsenem. Z pomocą mikroskopu bada się bakterie, które mogłyby arsen wyłapywać. Przy pomocy mikroskopu STXM w Advanced Light Source w Stanach Zjednoczonych badano także próbki cząstek komety i pyłu międzyplanetarnego.

Linie FTIR i POLYX oraz stacja STXM powstaną w Centrum SOLARIS do 2022 roku, wzmacniając i rozszerzając potencjał badawczy polskiego synchrotronu. Aktualnie działające linie (PEEM/XAS i UARPES) oraz nowobudowane (PHELIX i XMCD) wykorzystują tylko niewielką część jego możliwości. Zakup sprzętu i instalacja dwóch linii pomiarowych oraz stacji badawczej to łączna wartość blisko 27 mln złotych.

Źródła

Emilia Król – Nowe linie w SOLARIS – synchrotron.uj.edu.pl, 29 czerwca 2019

Podziel się artykułem ze znajomymi w serwisach społecznościowych