Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

The world’s leading materials researchers gathered for a new instrument

Last week, some of the leading materials researchers in the world got together in Odense. They agreed on the last details of DanMAX – the forthcoming Danish instrument on the large new MAX IV X-ray facility in Lund, Sweden.

2017.01.25 | Anne Kirsten Frederiksen

MAX IV will be one of the world’s best X-ray sources when it is fully operational in a few years. Here it will be possible to carry out experiments that not only are faster, but also provide more detailed images than is possible on other similar synchrotrons.

Read more (in Danish only) below. For contact details in English, go to the bottom of the page.

En af de beamlinjer, der skal udnytte anlæggets røntgenstråler, bliver den danske DanMAX. En beamlinje er et røntgenstrålerør med tilhørende instrumenter. I sidste uge afholdt DanMAX møde i Odense for de kommende brugere af beamlinjen.

”Vi havde inviteret forskere og virksomheder, der allerede anvender denne type instrumenter for at inddrage dem i planlægningen af de sidste tekniske detaljer til de to instrumenter på DanMAX. De 55 deltagere var meget engagerede og kom med gode og relevante input til den endelige udformning af instrumenterne,” fortæller Mads Ry Jørgensen, Aarhus Universitet, der sammen med Innokenty Kantor, DTU Fysik er ansvarlig for opbygningen af DanMAX.

De to forskere er nu klar til at indkøbe de sidste komponenter til instrumenterne på DanMAX, så arbejdet kan fortsætte, og beamlinjen kan stå færdig som planlagt.

Et stærkt community om materialeforskning

Det er unikt at kunne samle en så stor gruppe forskere om en facilitet, der først er færdig om et par år. 

”I Danmark har vi en gruppe verdensførende forskere, der alle anvender synkrotronstråling til analyser af materialer. Gruppen kan i store træk deles i to, som anvender hver sin metode: imaging og pulverdiffraktion. Den første metode gør det muligt at se strukturer i et materiale i 3D med et helhedsbillede i et røntgenmikroskop. Den anden giver et fingeraftryk af de atomare strukturer. DanMAX får to instrumenter, et med hver af de to metoder.”, fortæller professor Henning Friis Poulsen, DTU Fysik, der er medlem af styregruppen bag DanMAX.

”I takt med nødvendigheden af at have viden om materialer både på atomart niveau og på en større skala, er interessen for en beamlinje med instrumenter som DanMAX øget. Her kan den samme prøve anvendes til begge analysemetoder, og understøtter dermed bevægelsen både i forskning og i virksomheders udviklingsarbejde, som går fra anvendelse af separate teknikker til i større udstrækning at arbejde på flere længdeskalaer”.

Danske virksomheder ser da også perspektiver i at kunne anvende DanMAX fremover og gerne i samarbejde med andre.

”En detaljeret materialeforståelse er altafgørende for, at vi kan videreudvikle og forbedre de kemiske produkter og processer, vi sælger i hele verden. Vores produkter, katalysatorer, består af mange små og forskellige bestanddele, og vi har derfor brug for avancerede teknikker for at kunne forstå deres virkning og interaktion. Derfor anvender vi allerede synkrotroner til dette, bl.a. i Tyskland, Frankrig og USA og glæder os til at kunne bruge DanMAX også,” fortæller Research Scientist Christoffer Tyrsted, Haldor Topsøe.

”Samtidig er det en unik mulighed for at skabe et stærkere samarbejde mellem de forskellige forskningsmiljøer i Danmark, der gør brug af synkrotronteknikker. Erfaringsudvekslingen med forskere og andre virksomheder åbner både for nye fælles projekter og for at lære af hinandens måde at løse problemer og udfordringer,” tilføjer Christoffer Tyrsted, der regner med at komme til at bruge DanMAX ca. en uge om året.

Næste brugermøde bliver på MAX IV

Brugerne aftalte at mødes igen om et år. Det kommer til at foregå på MAX IV, hvor bygningerne til DanMAX til den tid står klar. Selve instrumenterne opbygges i løbet af 2017 og 2018, hvorefter de skal testes før ibrugtagning.

”Vi tror, at vi kan skabe et stærkt community omkring den nye beamlinje med måleinstrumenter, hvor der allerede nu er interesse for at analysere en meget bred gruppe af materialer, lige fra fødevarer og medicin til batterier og anden energiteknologi. Derfor bliver vores instrumenter også designet til at kunne rumme så forskellige prøver som muligt. Derudover er vores mål at kunne tiltrække endnu flere virksomheder, der vil kunne få glæde af de muligheder en synkrontron i nabolaget tilbyder. For der er ingen tvivl om, at produktudviklingen i mange tilfælde kan få et kæmpeløft med målinger fra DanMAX, der giver indblik i materialers struktur, og hvordan de opfører sig”, slutter Mads Ry Jørgensen.


 

 

 

 

For more information, please contact

Professor Henning Friis Poulsen
DTU Physics
hfpo@fysik.dtu.dk
+45 4525 3119, mobile +45 2339 6938

Mads Ry Jørgensen, Aarhus University
mads@iano.au.dk
+45 4058 2996

Christoffer Tyrsted
Haldor Topsoe
chty@topsoe.dk
+45 4196 4578

 

 

 

 

 

Facts

MAX IV is an X-ray facility that makes it possible to study the structure of materials at all length scales, right down to the molecular and atomic level. This insight is important for materials research and for the industrial development of new materials with new properties.

The X-ray source in MAX IV is a synchrotron: a ring-shaped accelerator where electrons circulate close to the speed of light. They hereby emit electromagnetic energy in the form of X-ray radiation. MAX IV has a significantly more ideal trajectory in the ring than other existing synchrotrons. It results in a more concentrated form of X-ray radiation, with less spreading to the sides. A better quality of analysis results is thus achieved, as well as greater speed in carrying out measurements.

MAX IV was inaugurated in summer 2016. It will initially be extended with 14 beam lines that all have access to the X-rays in the storage ring. The facility with the 14 beam lines is expected to be operational in 2019. MAX IV will eventually be extended to 20–25 beam lines.

DanMAX is one of the 14 first beam lines to be installed on MAX IV.

Behind DanMAX are the Danish Ministry of Higher Education and Science, the Capital Region of Denmark, the Central Denmark Region, MAX IV, Aarhus University, the University of Copenhagen and Denmark’s Technical University.

DanMAX will have two measuring stations attached, each of which makes up one of the two most important techniques used in materials research. One station carries out imaging, which acts as an X-ray microscope and provides an overall image of what the material looks like. The other one carries out powder diffraction, where the fingerprint of the material is measured. From this fingerprint, it is possible to see the smallest atomic structures. Because this involves some of nature’s smallest components, atoms and molecules, the signal from the X-ray radiation must be processed before the result can be read by the human eye.

Public / media