dai raggi-X alla luce di sincrotrone

6. Usare la luce di sincrotrone

Immaginate di camminare all'interno della sala sperimentale di ELETTRA: molte linee di luce ricevono raggi-X e molti esperimenti sono in corso.

La luce di sincrotrone infatti, può essere sfruttata in molti modi diversi.

Visitiamo prima la linea SuperESCA.

I raggi-X colpiscono un materiale causando l'emissione di alcuni elettroni. Prima di essere espulso, ogni elettrone apparteneva ad uno degli atomi del materiale; la direzione e la velocità dopo l'emissione "ricordano" ancora le proprietà degli atomi.

Più in particolare possono rivelare gli elementi chimici da cui provengono e come essi siano chimicamente legati gli uni agli altri.

Pertanto analizzando gli elettroni emessi, sulla linea SuperESCA si dimostrano le caratteristiche chimiche delle superfici dei materiali, determinando le loro proprietà e come queste possano essere migliorate per scopi applicativi.

Questa tecnica - spettroscopia fotoelettronica – è molto conosciuta: i suoi fondamenti furono stabiliti da Einstein e la sua utilizzazione pratica iniziò negli anni '50. Ma la SuperESCA offre qualcosa di nuovo: la sorgente di luce di sincrotrone è così potente che, invece di fare "foto chimiche" statiche può scattare serie di istantanee; filmati chimici che mostrano l'evoluzione in tempo reale delle reazioni chimiche. Ciò è importante non solo per la ricerca fondamentale, ma anche per problemi di ordine pratico. L'integrità di un'automobile, ad esempio, dipende dalle reazioni chimiche di superficie, es. deposizione di metalli e resistenza alla ruggine. I filmati chimici della SuperESCA possono analizzare questi processi, aiutandoci ad evitare errori e migliorando i risultati.