Европейский центр синхротронного излучения ( ESRF ) — это совместный исследовательский центр, расположенный в Гренобле , Франция , поддерживаемый 22 странами (13 стран-членов: Франция, Германия, Италия, Великобритания, Испания, Швейцария, Бельгия, Нидерланды, Дания, Финляндия, Норвегия, Швеция, Россия и 9 ассоциированных стран: Австрия, Португалия, Израиль, Польша, Чехия, Венгрия, Словакия, Индия и Южная Африка). [1]
Ежегодно этот ускоритель частиц посещают около 8000 ученых , проводят более 2000 экспериментов и публикуют около 1800 научных публикаций. [2]
Открытый в сентябре 1994 года, его годовой бюджет составляет около 100 миллионов евро, [3] в нем работают более 630 человек, и каждый год он принимает более 7000 приглашенных ученых.
В 2009 году ESRF начал первое серьезное улучшение своих возможностей. С созданием в 2015 году нового сверхстабильного экспериментального зала площадью 8000 м 2 его рентгеновские лучи стали в 100 раз мощнее, в 100 миллиардов раз превышая мощность больничных рентгенографических аппаратов. [4]
Второе усовершенствование установки, получившее теперь название «Чрезвычайно блестящий источник» (ESRF-EBS), произошло в период с 2018 по 2020 год. Оно снова увеличило мощность рентгеновского излучения в 100 раз, [5] или на 10 000 миллиардов мощнее. чем рентгеновские лучи, используемые в медицинской сфере. Он стал первым в мире высокоэнергетическим синхротроном четвертого поколения. [6]
Первые электронно-лучевые испытания начались 28 ноября 2019 года. [7] Объект вновь открылся для пользователей 25 августа 2020 года. [8]
Физическая установка ESRF состоит из двух основных зданий: экспериментального зала, содержащего кольцо окружностью 844 метра и сорок тангенциальных лучей ; и блок лабораторий , подготовительных помещений и офисов, соединенный с кольцом пешеходным мостом. Электронная пушка линейного ускорителя и меньшее ускорительное кольцо, используемое для доведения пучка до рабочей энергии 6 ГэВ, построены внутри основного кольца. До недавнего времени велосипеды предоставлялись для использования в помещениях окружного коридора ринга. К сожалению, они были удалены после нескольких незначительных аварий. Но и до этого непрерывно ездить по всему кругу не было возможности, так как некоторые лучи выходят из зала.
Исследования в ESRF в значительной степени сосредоточены на использовании рентгеновского излучения в таких разнообразных областях, как кристаллография белков , науки о Земле , палеонтология , материаловедение , химия и физика . Такие установки, как ESRF, предлагают поток, энергетический диапазон и разрешение, недостижимые для обычных (лабораторных) источников излучения.
В 2014 году в ESRF впервые читают древние книги, уничтоженные извержением Везувия в 79 году . Эти 1840 фрагментов превратились в обгоревшие цилиндры. [9] [10]
В 2015 году ученые из Университета Шеффилда использовали рентгеновские лучи ESRF для изучения синих и белых перьев сойки и обнаружили, что птицы используют хорошо контролируемые изменения в наноструктуре своих перьев , чтобы создать яркие цвета своего оперения. . Это исследование открывает новые возможности для создания невыцветающих синтетических красок для красок и одежды. [11]
В июле 2016 года группа исследователей из Южной Африки сканирует полный окаменелый скелет небольшого динозавра , обнаруженного в 2005 году в Южной Африке и старше 200 миллионов лет. При сканировании зубного ряда гетеродонтозаврид были обнаружены кости неба толщиной менее миллиметра. [12] [13]
6 декабря 2017 года журнал Nature сообщает об открытии на европейском синхротроне нового вида динозавров с удивительными характеристиками, жившего около 72 миллионов лет назад. Это двуногое существо, помесь велоцираптора , страуса и лебедя с мордой крокодила и крыльями пингвина. Имея рост около 1,2 метра (4 фута) и когти-убийцы, он мог охотиться на свою добычу на земле или охотиться, плавая в воде, что является новинкой для учёных в изучении динозавров. [14]
В ноябре 2021 года исследователи продемонстрировали новую технику рентгеновской визуализации «HiP-CT» для трехмерного сканирования целых органов с клеточным разрешением с использованием «Чрезвычайно блестящего источника» ESRF. Опубликованный онлайн-атлас органов человека включает легкие донора, умершего от COVID-19 . [15] [16] [17]
Объект ESRF является частью « Научного полигона », расположенного в месте слияния рек Драк и Изер, примерно в 1,5 км от центра Гренобля . Он обслуживается трамвайной системой Гренобля и местными автобусными линиями Семитаг (C6, 22 и 54). Его обслуживают аэропорты Гренобль-Изер и Лион-Сент-Экзюпери .
Сайт ESRF делит свой сайт с несколькими другими учреждениями, включая Институт Лауэ-Ланжевена (ILL), Европейскую лабораторию молекулярной биологии (EMBL) и Институт структурной биологии . Через дорогу находится институт Национального центра научных исследований (CNRS ) .
