Difractómetro
Un difractómetro es un instrumento de medida para analizar la estructura de un material a partir del patrón de dispersión que se produce cuando un haz de radiación o partículas (como rayos X o neutrones ) interactúan con él. [1]
Debido a que es relativamente fácil usar electrones o neutrones que tienen longitudes de onda más pequeñas que un nanómetro, los electrones y los neutrones se pueden usar para estudiar la estructura cristalina de una manera muy similar a la difracción de rayos X. Los electrones no penetran tan profundamente en la materia como los rayos X, por lo que la difracción de electrones revela la estructura cerca de la superficie; los neutrones penetran fácilmente y tienen la ventaja de que poseen un momento magnético intrínseco que hace que interactúen de manera diferente con átomos que tienen diferentes alineaciones de sus momentos magnéticos.
Un difractómetro típico consta de una fuente de radiación, un monocromador para elegir la longitud de onda, rendijas para ajustar la forma del haz, una muestra y un detector . En un aparato más complicado, también se puede usar un goniómetro para el ajuste fino de las posiciones de la muestra y del detector. Cuando se usa un detector de área para monitorear la radiación difractada, generalmente se necesita un tope de haz para detener el haz primario intenso que no ha sido difractado por la muestra, de lo contrario, el detector podría dañarse. Por lo general, el tope puede ser completamente impenetrable a los rayos X o puede ser semitransparente. El uso de un beamstop semitransparente permite la posibilidad de determinar cuánto absorbe la muestra la radiación usando elintensidad observada a través del pararrayos.
Existen varios tipos de difractómetros de rayos X, según el campo de investigación (ciencias de materiales, difracción de polvos, ciencias de la vida, biología estructural, etc.) y el entorno experimental, si se trata de un laboratorio con su fuente de rayos X doméstica o de un sincrotrón . En el laboratorio, los difractómetros suelen ser un equipo "todo en uno", que incluye el difractómetro, el videomicroscopio y la fuente de rayos X. Muchas empresas fabrican equipos "todo en uno" para laboratorios domésticos de rayos X, como Rigaku , PANalytical , Thermo Fisher Scientific , Bruker y muchas otras.
Hay menos fabricantes de difractómetros para sincrotrones , debido a la poca cantidad de líneas de rayos X para equipar y la necesidad de una sólida experiencia del fabricante. Para las ciencias de los materiales, los difractómetros Huber son ampliamente conocidos y, para la biología estructural, los difractómetros Arinax son la referencia. No obstante, debido a la escasez de fabricantes, una gran cantidad de difractómetros de sincrotrón son difractómetros "caseros", realizados por un equipo de ingenieros de sincrotrón.
Los instrumentos de difractómetro de rayos X se pueden usar para una variedad de propósitos, que incluyen imágenes de estructuras cristalinas, determinación de fase e identificación de sustancias desconocidas para su uso en cristalografía, inspección e investigación farmacéutica para la eficacia de los medicamentos. [2] Un uso novedoso de la difracción de rayos X consiste en estudiar la superficie de Marte para determinar si alguna vez albergó vida. [3]
