Усовершенствованный источник фотонов

Ускоритель частиц

Усовершенствованный источник фотонов ( APS ) в Аргоннской национальной лаборатории (в Лемонте, штат Иллинойс) представляет собой источник высокоэнергетического рентгеновского излучения на основе накопительного кольца. Это один из пяти источников рентгеновского излучения, принадлежащих и финансируемых Управлением науки Министерства энергетики США . APS начал работу 26 марта 1995 года. Он работает как пользовательский объект, а это означает, что он открыт для мирового научного сообщества, и ежегодно его ресурсами пользуются более 5500 исследователей.

Как работает АПС

Внутри кожуха APS Storage Ring

APS использует серию ускорителей частиц , чтобы разогнать электроны почти до скорости света, а затем впрыскивать их в накопительное кольцо , радиус которого составляет примерно две трети мили. На каждом изгибе дорожки эти электроны испускают синхротронное излучение в виде сверхярких рентгеновских лучей. Ученые на 65 экспериментальных станциях по всему кольцу используют эти рентгеновские лучи для фундаментальных и прикладных исследований в ряде областей.

Ученые используют рентгеновские лучи, генерируемые APS, чтобы заглянуть внутрь батарей с целью создания более долговечных и быстро заряжающихся устройств хранения энергии; ^[1] улучшить 3D-печать для получения более прочных материалов; ^[2] узнать больше о поведении заряженных частиц с целью улучшения электроники; ^[3] и составить карту мозга, чтобы лучше понять неврологические заболевания. ^[4] Исследования АФС сыграли роль в разработке вакцин против COVID-19, используемых в Соединенных Штатах. ^[5]

Экспериментальный зал окружает накопительное кольцо и разделен на 35 секторов, каждый из которых имеет доступ к линиям рентгеновского излучения , один к устройству введения, а другой к изгибающему магниту. ^[6] Каждый сектор также соответствует лабораторному/офисному модулю, обеспечивающему немедленный доступ к лучу. ^[7]

Две Нобелевские премии по химии были присуждены за работы, частично выполненные в АПС. Премия 2009 г. была присуждена за открытие структуры рибосомы ^[8] , а премия 2012 г. — за структуру рецепторов, связанных с G-белком. ^[9]

Обновление АПС

В настоящее время APS проходит модернизацию, в ходе которой исходное накопительное кольцо будет заменено новой многоизгибной ахроматной решеткой, построено девять новых функциональных каналов и улучшено 15 существующих каналов. ^[10] Результатом станут рентгеновские лучи, которые будут в 500 раз ярче, чем те, которые генерируются сейчас, а также лучи, которые позволят лучше фокусироваться и исследовать более мелкие материалы с большей детализацией. Период установки нового накопителя начнется 24 апреля 2023 года и завершится примерно через 12 месяцев в 2024 году. ^[11]  

Смотрите также

• Кейт Моффат
• ЭПИКА

Рекомендации

1. «Батарея тестов: ученые придумали, как отслеживать, что происходит внутри батарей | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
2. «Придание блеска 3D-печати металлом | Усовершенствованный источник фотонов» . www.aps.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
3. «Новый взгляд на энергоэффективную электронику | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
4. «Исследователи впервые получили изображение всего мозга мыши | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
5. «APS играет основополагающую роль в разработке вакцин против COVID-19 | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
6. "Экспериментальный зал и линии лучей" . Аргоннская национальная лаборатория . Архивировано из оригинала 25 марта 2008 года . Проверено 9 января 2008 г.
7. "LOM и Beamlines". Аргоннская национальная лаборатория . Архивировано из оригинала 25 марта 2008 года . Проверено 9 января 2008 г.
8. «Нобелевская премия по химии 2009 года для пользователей APS | Усовершенствованный источник фотонов» . www.aps.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
9. «Усовершенствованный источник фотонов освещает путь к Нобелевской премии по химии 2012 года | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
10. «Усовершенствованный источник фотонов в Аргонне получит модернизацию за 815 миллионов долларов | Усовершенствованный источник фотонов» . www.aps.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
11. «Период установки обновления APS запланирован на 17 апреля 2023 г. | Advanced Photon Source» . www.aps.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.

Внешние ссылки

• «Усовершенствованный источник фотонов».
• «Расширенное обновление источника фотонов».
• «Аргоннская национальная лаборатория».
• «Научный офис Министерства энергетики».
• «Основные достижения науки и исследований». Архивировано из оригинала 30 декабря 2007 г. Проверено 6 октября 2005 г.
• «Новости АПС». Архивировано из оригинала 19 февраля 2008 г. Проверено 17 марта 2008 г.
• "Ежегодные отчеты". Архивировано из оригинала 25 марта 2008 г. Проверено 17 марта 2008 г.
• Lightsources.org

41 ° 42'13 "N 87 ° 59'17" W  /  41,70361 ° N 87,98806 ° W  / 41,70361; -87,98806