Aansluiten in de wachtrij voor kostbare synchrotron-beamtime in het buitenland was lange tijd de enige optie. Maar vorig jaar bouwde Moniek Tromp haar eigen tafelmodel-röntgenspectrometer.

Een commerciële sterke röntgenbron, een heliumkamer, een reeks single cristals op een gebogen glasplaatje voor de benodigde breking, een röntgendetector en de nodige elektromotoren om de diverse onderdelen ten opzichte van elkaar te kunnen bewegen. Meer componenten had Moniek Tromp, universitair hoofddocent sustainable materials characterisation bij de UvA, niet nodig om in 2016 haar eigen benchtop-röntgenspectrometer te bouwen.

Tromp: ‘In feite hadden we de spectrometer binnen een jaar aan de praat. De meeste moeite kostte het om de juiste componenten van overal ter wereld samen te brengen. En om de benodigde cursussen te volgen, zodat we voldoen aan de veiligheidseisen om in het lab met die sterke röntgenstraling te mogen werken.’

Synchrotrontijd

Iemand met minder ervaring met röntgen­spectrometrie zou het zelfbouwproject technisch wellicht meer moeite hebben gekost, erkent Tromp. ‘Natuurlijk maakt het verschil dat ik vijftien jaar ervaring heb met techniekontwikkeling op dit gebied. Daardoor had ik vooraf een redelijk goed idee van hoe we het zouden moeten aanpakken.’ Dat zal ook hebben geholpen de Vidi-financiering binnen te halen die het zelfbouwproject mogelijk maakte.

‘We zetten onze synchrotrontijd nu veel gerichter in’

Intussen spaart Tromps tafelmodel-röntgenspectrometer de nodige tripjes uit naar synchrotrons in Duitsland, het Verenigd Koninkrijk, Frankrijk en Zwitserland. ‘De eerste maanden hebben we vooral nog veel referenties gemeten om er zeker van te zijn dat ons systeem goed werkt. Inmiddels weten we dat het allemaal goed zit.’

In juni werd een spectrum dat met de röntgenspectrometer was opgenomen voor een experiment van haar Groningse collega Wesley Browne gepubliceerd in JACS. ‘Daarmee is ons systeem in de wetenschappelijke wereld geaccepteerd. Nu kunnen we echt stappen gaan maken om katalyseprocessen sneller inzichtelijk te maken. Voor de hoogste reactiesnelheden hebben we nog wel synchrotronmetingen nodig, met de hoge kosten en lange wachttijden van dien. Maar veel voorbereidende metingen kunnen we nu al in ons eigen lab doen. En op basis van die data kunnen we onze synchrotrontijd veel gerichter en effectiever inzetten.’

Tromps team werkt intussen aan een versie die bijvoorbeeld in de kelder van het Rijksmuseum röntgenspectroscopie aan verflagen op complete schilderijen kan doen. ‘Dat is voor een museum een kleinere investering dan topstukken verzekeren als die op transport naar een meetfaciliteit buiten het gebouw zouden moeten’, licht ze toe. Ook grote industriële R&D-labs in West-Europa zijn zeer geïnteresseerd in de handzame röntgenspectrometer. Zelfs de Europese synchrotronfaciliteiten zien veel in de Nederlandse vinding. ‘Veel experimenten waarvoor je nu nog synchrotronstraling moet gebruiken, kunnen eigenlijk net zo goed op ons systeem. Dat zou de synchrotonfaciliteiten ook een enorme capaciteitswinst opleveren’, vertelt Tromp.

Marktonderzoek

Er loopt nu een marktonderzoek naar een commerciële spin-off van de röntgenspectrometer en vinden gesprekken plaats met mogelijke investeerders. Hoe snel de commerciële ontwikkeling gaat, hangt mede af van de octrooieerbaarheid van het systeem. Het is nog geen gelopen race. Tromp: ‘Want ondanks dat nog niemand eerder het apparaat in deze dimensies met deze specificaties samenstelde, is het geheel gebaseerd op al langer bestaande kennis en componenten.’