Kierownik laboratorium

dr Robert Mroczka rmroczka@kul.pl

tel. 81 454 56 39

 

  

Tematyka badawcza Laboratorium koncentruje się  na projektowaniu, wytwarzaniu i testowaniu jednoodbiciowych metalicznych kapilar rentgenowskich dla zastosowań w optyce twardego promieniowania rentgenowskiego.

 

W okresie 2010-2013, w Laboratorium kontynuowano badania podstawowe oraz aplikacyjne związane z etapem wytwarzania modelu, który stanowi bazę do wytwarzania kapilary.  Najtrudniejszym i najważniejszym etapem w procesie wytwarzania kapilary do optyki rentgenowskiej jest gładkość powierzchni. Dzięki eksperymentom prowadzonym w Laboratorium, dwa istotne parametry: falistość oraz chropowatość zostały zredukowane odpowiednio: falistość – 4 krotnie (do poziomu 0.2 mrad), chropowatość – ponad 10-krotnie (do poziomu 0.5-0.6 nm). Efektem tych prac były liczne publikacje  w recenzowanych czasopismach o zasięgu międzynarodowym o łącznym oraz grant pomiarowy finansowany przez UE w ramach którego testowano kapilary na synchrotronie.

 

Obecnie prace związane z optymalizacją parametrów kapilar metalicznych są kontynuowane. Należy podkreślić, że Laboratorium Optyki Rentgenowskiej jest jednym z nielicznych ośrodków na świecie zajmujących się wytwarzaniem metalicznych kapilar rentgenowskich. Bardzo wysokie wymagania stawiane jakości takich kapilar oraz brak znanych powszechnie technologii które można odpowiednio zastosować, powoduje że nieliczne próby wytwarzania takich kapilar kończono jedynie na krótkich pracach pilotażowych. Praca związana z technologią wytwarzania kapilar metalicznych wymaga ogromnego doświadczenia i wiedzy interdyscyplinarnej m. in. z zakresu preparatyki cienkich warstw, elektroosadzania, osadzania w warunkach wysokiej próżni oraz umiejętnego połączenia tych technik, gdyż stanowią one kolejne etapy oryginalnej technologii wypracowanej w Laboratorium. W przypadku osiągnięcia ambitnych, ale realnych do osiągnięcia parametrów kapilar, zastąpią one obecnie stosowane m.in. w nanotomografii rentgenowskiej oraz mikrofluorescencji rentgenowskiej kapilary szklane.

 

Potencjał aparaturowy i doświadczenie pozwala również na podjęcie w ramach dostępnych możliwości czasowych na współpracę z ośrodkami prowadzącymi i planującymi badania z zakresu wysokich technologii, jak choćby przy osadzaniu grafenu na miedzi (wytwarzanie folii miedziowych) lub przy wytwarzaniu polimerowych warstw przewodzących na panelach słonecznych.

 

Doświadczenia zespołu mogą być cenne zarówno w zakresie technik preparatywnych jak również od strony metrologii wytwarzanych warstw w chemii materiałów. Wśród aparatury jakim dysponuje laboratorium należy wyróżnić zautomatyzowany mikroskop sił atomowych z dużym stolikiem oraz system próżniowy do osadzania cienkich warstw metalicznych. Wymieniona aparatura badawcza pozwala uzyskać nie tylko wysokiej jakości wyniki, ale co równie ważne pozwala na prowadzenie w pełni zautomatyzowanych pomiarów, co jest ich unikatową cechą. 

 

 

Zestawienie podstawowej aparatury badawczej:

  • System próżniowy do osadzania cienkich warstw metalicznych (PREVAC);
  • Mikroskop sił atomowych LS5600, (Agilent);
  • Profilometr optyczny WYKO 9800NT (Veeco);
  • Galwanostat/Potencjostat  cyfrowy Autolab302N,128N (Eco Chemie);
  • Tensjometr KSV701, (KSV).
  • spektrometr mas jonów wtórnych z detektorem czasu przelotu jonów TOF-SIMS.5 (ION-TOF, Niemcy) wyposażony w  komorę próżniową do pomiaru próbek o maksymalnej długości 10 cm, działo klastrowe bizmutowe z energią wiązki do 30 keV, argonowe działo klastrowe do pomiarów oraz trawienia powierzchni, dwuźródłowe działo jonowe (Cs oraz O2) do trawienia powierzchni,
  • spektrometr MALDI TOF/TOF UltrafleXtreme (Bruker Daltonics) wyposażony w laser smartbeam II (2kHz)

 

Autor: Emil Zięba
Ostatnia aktualizacja: 08.03.2016, godz. 09:21 - Emil Zięba