Um novo espectrômetro de raios X supercondutor começou a operar no BESSY II, marcando a introdução do primeiro sistema baseado em sensores de transição (TES) em uma instalação de sincrotrão na Europa. Desenvolvido em colaboração entre o Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB), o MPI-CEC (Mühlheim-an-der-Ruhr, Alemanha) e o NIST (Boulder, EUA), o equipamento promete uma melhoria significativa na eficiência da detecção de fótons, com desempenho até 1.000 vezes superior ao de espectrômetros convencionais.

Com essa nova tecnologia, pesquisadores poderão explorar propriedades eletrônicas de materiais ultrafinos, nanostruturas e amostras atômicas altamente diluídas de forma mais rápida e sensível. O HZB está convidando a comunidade científica a submeter propostas de pesquisa para utilização do sistema.

Aumentando a Sensibilidade na Espectroscopia de Raios X

Instalações como o BESSY II produzem raios X sincrotrônicos extremamente brilhantes e intensos, permitindo a análise de uma vasta gama de materiais. Porém, técnicas como espectroscopia de emissão de raios X (XES) e espalhamento inelástico ressonante de raios X (RIXS) enfrentam um desafio significativo, pois dependem da detecção de grandes quantidades de fótons para gerar medições úteis.

"O novo detector TES que implantamos no BESSY II é de 100 a 1.000 vezes mais eficiente na detecção de fótons do que espectrômetros convencionais de XES e RIXS", afirma Régis Decker, cientista responsável pela nova ferramenta.

Explorando Materiais Quânticos e Sistemas Ultra-Finos

Aumentando a sensibilidade, o novo espectrômetro abre portas para experimentos que antes eram difíceis ou impossíveis de realizar, oferecendo novos insights em química molecular, biologia molecular e propriedades quânticas de sistemas em dimensões reduzidas, como monocamadas atômicas e impurezas.

O sistema, que conta com 248 sensores supercondutores operando a temperaturas próximas ao zero absoluto, também promete reduzir drasticamente o tempo de coleta de dados, completando experimentos que normalmente levariam horas em apenas alguns minutos. O espectrômetro está instalado na linha de feixes UE52-SGM do BESSY II, que oferece controle total de polarização.