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X射线设备进一步推动了奥本大学的可再生能源研究

X射线设备 X射线衍射仪 可再生能源
发布:2021-03-03 10:39:20    

奥本大学未来将扩大电池和燃料电池产量,正在使用一种新的X射线设备进行进一步研究,该设备是阿拉巴马州唯一的这种X射线设备。

科学与数学学院(或COSAM),瑞安·科姆斯(Ryan Comes)教授,托马斯(Thomas)和让·沃尔特(Jean Walter)物理系助理教授,以及拜伦·法纳姆(Byron Farnum),化学与生物化学系助理教授,已经为研究进行了三年的合作Auburn的用于电子和能源应用的下一代材料。现在,他们将世界一流的X射线衍射仪首次带到了阿拉巴马州。

一笔$ 280,487美元的赠款和$ 120,000的费用分担使Auburn能够通过国家科学基金会(National Science Foundation)或美国国家科学基金会(NSF)的“主要研究仪器”计划,添加用于核心研究的Rigaku SmartLab X射线衍射仪(XRD)。

该仪器在现实世界中的影响已直接应用于电子材料和可再生能源,包括可能扩展输出电池和燃料电池,这是Farnum研究的主要重点领域。该设备位于化学和生物化学系大楼内,可将X射线散射出晶体中的原子,从而以惊人的快速数据采集提供原子结构的详细测量。

法纳姆说:“在阿拉巴马州的整个州,没有其他仪器能为材料研究设计如此精细的分辨率。”

这种能力意味着研究人员可以精确地测量厚度小于100原子的超薄材料的性能,这是Farnum和Comes在研究中常规研究的材料。新仪器可以进行所有X射线散射实验,包括粉末衍射,薄膜计量学,小角度X射线散射,面内散射和微衍射,这些实验收集的数据直接影响了教授的研究。

精良的机器使用三千瓦阳极X射线发生器,是高级薄膜测量的最佳选择。SmartLab Guidance软件可帮助用户进行对准和设置,加热台的高温测量结果可超过1000摄氏度。

该系统还配备了独特的电池单元附件,以研究用于储能的材料在充电和放电时如何发生变化。

“对于COSAM来说,进行这类投资以提供最先进的仪器,以增强我们的教职员工和研究人员的研究能力至关重要,”研究和研究生院副教授兼副院长爱德华·托马斯(Edward Thomas Jr.)说。“我们为我们的老师为将这种新的X射线衍射仪器带到奥本大学所做的辛勤工作而感到自豪。”

这种跨学科的合作伙伴关系包括Auburn的Samuel Ginn工程学院,Masoud Mahjouri-Samani和来自电气与计算机工程的Peng Li;吴泰植(Tae-Sik Oh),化学工程;和来自材料工程的Majid Beidaghi。Oh和Beidaghi与Farnum一起是奥本能源研究集群的一部分,而Comes,Li和Mahjouri-Samani则是该大学新兴的量子研究计划的一部分。

Beidaghi说:“该仪器的电池测试能力是支持我们在Auburn研发下一代电池的努力的关键工具。”

该奖项包括受益于设备使用对全州其他机构的广泛影响。通过联系Comes或Farnum,外部研究人员可以将其用于学术和工业用途,Auburn教授计划在未来几年中将该设备用于各种研究项目。

由美国国家科学基金会(NSF)资助的“科学家与工程师之间的协作方法”计划中的暑期本科研究人员每年还将在该系统上执行研究项目。

“ Auburn大学正在薄膜材料研究领域中崭露头角,” Comes荣获2020空军青年研究者奖和2021国家科学基金会职业奖。“该仪器将帮助COSAM和奥本大学通过下一代材料产生巨大影响,同时在此跨学科研究领域中培训未来的科学家和工程师。”

由Maria Gebhardt 为奥本大学新闻撰写 。

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