Abstract

The increased brightness, tunability, low divergence and low emittance of X-ray beams available at synchrotron X-ray sources facilitate a variety of powder-diffraction experiments not practical using conventional in-house sources. Furthermore, the increased availability of fast position-sensitive detectors, along with implementation of improved software, make possible new classes of experiments. These include time-resolved powder-diffraction of phase transitions, precipitation, recrystallization and ion-exchange reactions. Examples of time-resolved studies that highlight some of these developments include: (1) observations of the phases forming during reaction under controlled hydrothermal conditions (e.g., FeS); (2) full Rietveld structure refinement using time-resolved data to determine the mechanism of ion exchange in zeolites. The advent of area detectors, commonly coupled with focusing optics at synchrotrons, will further increase the time resolution at the synchrotron, possibly leading to a data glut. Solutions are available now, and developments in the near term will allow semi-automatic decisions on which datasets to analyze amongst the thousands collected.

Abstract

La luminance accrue, la possibilité de syntoniser, la faible divergence et le faible pouvoir émissif des faisceaux de rayons X disponibles aux sources synchrotron permettent une série d’expériences en diffraction X sur poudres qui ne sont pas du tout pratiques avec les sources conventionnelles. De plus, la disponibilité accrue de détecteurs efficaces sensibles à la position et de logiciels améliorés rend possible de nouvelles sortes d’expériences. Par exemple, il est maintenant possible d’étudier par diffraction X sur poudres le progrès dans le temps d’une transition de phases, une précipitation, une recristallisation, et une réaction d’échange ionique. Nous décrivons les exemples suivants pour souligner certains de ces développements: (1) observations des phases apparaissant au cours d’une réaction hydrothermale sous conditions controlées, impliquant par exemple FeS; (2) affinement complet d’une structure par la méthode de Rietveld en utilisant des données échelonnées dans le temps pour étudier le mécanisme d’échange ionique dans les zéolites. L’installation de détecteurs à aire, couplée en général avec une focalisation optique dans le circuit d’un synchrotron, augmenteront surement la résolution temporelle dans de telles expériences, menant nécessairement à un surplus de données. Nous avons déjà des solutions à ce problème, et des développements dans un futur rapproché permettront des décisions semi-automatiques à propos de quels prélèvements de données sont à retenir pour analyse, parmi les milliers qui sont enregistrés.

(Traduit par la Rédaction)

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