Device and Method for Examination of Liquids and Layers with X-rays in the Energy Range ≤ 1500 eV

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This invention describes a device and method for examining liquids and thin layers using X-ray beams with energies up to 1500 eV. The device consists of two opposing, X-ray transparent windows and a spacer, forming a cell that can be filled with liquid. The design ensures precise spacing and supports the creation of a thin film of liquid for optimal X-ray analysis, even under various internal pressures.

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• Analyzing the composition and properties of liquid samples using X-ray techniques in research laboratories.
• Studying ultra-thin films and liquid interfaces in material science or chemistry.
• Investigating biological fluids or soft matter with X-ray spectroscopy or microscopy methods.
• Characterizing chemical reactions in thin liquid layers at synchrotron facilities.

BenefitsContent extracted from patent full text and abstract with AI.

• Enables accurate X-ray analysis of liquids and thin layers at low energies (≤ 1500 eV).
• Maintains structural integrity and optimal film thickness for reproducible measurements even under varying pressures.
• Improves the reliability of liquid cell setups in X-ray experiments by providing a secure, leak-resistant design.
• Allows for efficient creation of thin liquid films suitable for detailed elemental or structural analysis.

Technical Classifications (CPCs)

Inventors & Applicants

Patent Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Untersuchung von Flüssigkeiten und Schichten mit Röntgenstrahlen im Energiebereich ≤ 1500 eV. Die Vorrichtung umfasst dabei mindestens ein erstes und ein zweites Fenster (1, 2), welche gegenüberliegend angeordnet sind, und welche im Energiebereich der Röntgenstrahlung ≤ 1500 eV transparent sind und die zusammen mit einem Abstandhalter (6) eine, zu mindestens an einer Seite offene Zelle zur Befüllung mit einer Flüssigkeit (18) bilden und wobei die mindestens eine offene Seite der Zelle durch mindestens ein äußeres Bauteil (10, 11, 15, 16) abschließbar ist. Die Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass eine Beabstandung der Fenster (1, 2) d in einem Bereich zwischen 5 µm und 40 µm liegt und die Beabstandung d der Fenster (1, 2) zu einer Auslenkung a der Fenster bei einem vorliegenden Innendruck in der Zelle, welcher größer ist als ein Umgebungsdruck in einem Verhältnis, d:a, im Bereich zwischen 1:2 und 2:1 liegt. Die derart durch die Vorrichtung gegebenen experimentellen Bedingungen genügen, um in dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer Wölbung der Fenster (1, 2) durch Zersetzung einer Flüssigkeit in der Zelle mit einem Röntgenstrahl mit einer Gasblase zu füllen, so dass jeweils nur ein dünner Flüssigkeitsfilm auf den Fenstern zurückbleibt, der dann einer Untersuchung mit Röntgenstrahlen in idealer Weise genügt.