Synkrotronstrålar och deras instrument är byggda för att utnyttja fotonstrålkraften hos synkrotronstrålning (SR), som har speciella egenskaper - perfekt för att ge detaljerad och exakt strukturinformation som är svår att få från konventionella källor. Den gemensamma metoden för sådana anläggningar är att användarna tilldelas en kort stråltid, vanligtvis några timmar till några dagar, där de kan utföra sina experiment.

Med tekniska framsteg inom instrumentering, upptäckt, beräkningskraft, automatisering och fjärråtkomst, SR -anläggningar utvecklar nya åtkomstsätt, utformad för att öka hastigheten, effektivitet och genomströmning av användarförsök, till exempel på de makromolekylära strållinjerna vid Stanford Synchrotron Radiation Light Source i USA och vid Diamond Light Source i Storbritannien.

Dock, det finns en klass av experiment som alltmer utesluts av denna utveckling, som ändå skulle ha stor nytta av tillämpningen av SR. Till exempel, vissa material genomgår mycket långsamma omvandlingsreaktioner, medan andra tar tid att visa effekterna av härdning, åldrande eller upprepad användning. Dessa processer kan vara subtila eller ta veckor till månader eller till och med år att antingen visa grov manifestation eller slutföra.

För närvarande är offlinebehandling med före och efter SR-mätningar normen, men värdefull strukturell information om tillväxt, förändring och mellanfaser kan missas eller förloras. Det finns därför ett tydligt behov av en anläggning som gör det möjligt att studera långsamma processer.

I en nyligen publicerad artikel rapporterar forskare om en ny specialbyggd LDE -anläggning, som har utformats för att tillgodose behoven hos ett brett och varierat utbud av vetenskapliga undersökningar. Den nya anläggningen har formen av en extra specialkonstruerad slutstation till den befintliga ultrahögupplösta och tidsupplösta pulverdiffraktionsstrålen (I11) vid Diamond. Den nya slutstationen är dedikerad till att vara värd för upp till 20 långsiktiga experiment (veckor till år), alla körs parallellt.

För att demonstrera effektiviteten hos denna nya anläggning, beställningsresultat från två kontrasterande vetenskapliga fall presenteras. I den första, den långsamma in situ -utfällningen av det hydratiserade magnesiumsulfatmineralet meridianiit från en vattenlösning följdes. Den hydrerade fasen antas vara utbredd på Mars yta och bildades inuti en speciellt utformad lågtemperaturcell. I den andra studien, den långsiktiga stabiliteten hos det metallorganiska rammaterialet NOTT-300 undersöktes. Detta är ett potentiellt supramolekylärt material för avskiljning av växthusgaser. De första resultaten visar att anläggningen kan upptäcka fasutveckling och detaljerade strukturförändringar och är väl lämpad för många tillämpade system och funktionella material av intresse. Framväxten av ny vetenskap från pågående experiment väntas snart.