Усовершенствованный источник фотонов
 Внешний вид АПС | |
| Общие свойства | |
|---|---|
| Тип ускорителя | Кольцо для хранения |
| Тип луча | Электрон |
| Тип цели | Источник света |
| Свойства балки | |
| Максимальная энергия | 7 ГэВ |
| Максимальный ток | 100 мА |
| Максимальная яркость | 6 × 10 19 ф./с/0,1%/мм 2 /мрад 2 |
| Физические свойства | |
| Окружность | 1100 метров (3600 футов) |
| Расположение | Лемонт, Иллинойс |
| Учреждение | Министерство энергетики США |
| Даты работы | 1995 – настоящее время |
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 Министерства энергетики США науки . 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
[ редактировать ]
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 APS 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 рентгеновским лучам , один к устройству ввода, а другой к изгибающему магниту. [6] Каждый сектор также соответствует модулю лаборатории/офиса, обеспечивающему немедленный доступ к лучу. [7]
Две Нобелевские премии по химии были присуждены за работы, частично выполненные в АПС. Премия 2009 года присуждена за открытие структуры рибосомы . [8] и премия 2012 года за структуру рецепторов, связанных с G-белком . [9]
Обновление АПС
[ редактировать ]APS претерпел модернизацию, в ходе которой исходное накопительное кольцо было заменено новой многоизгибной ахроматовой решеткой. Строительство девяти новых функциональных каналов и 15 усовершенствованных существующих каналов будет завершено в 2024 и 2025 годах. [10] Результатом станут рентгеновские лучи, которые будут до 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 начался 24 апреля 2023 года и завершился примерно через 12 месяцев в 2024 году, а хранимый луч был продемонстрирован 20 апреля 2024 года. [11] [12]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Батарея тестов: Ученые придумали, как отслеживать, что происходит внутри батарей | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
- ^ «Придание блеска 3D-печати металлом | Усовершенствованный источник фотонов» . www.aps.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
- ^ «Новый взгляд на энергоэффективную электронику | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
- ^ «Исследователи впервые получили изображение всего мозга мыши | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
- ^ «APS играет основополагающую роль в разработке вакцин против COVID-19 | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
- ^ «Экспериментальный зал и лучи» . Аргоннская национальная лаборатория . Архивировано из оригинала 25 марта 2008 года . Проверено 9 января 2008 г.
- ^ «ЛОМы и лучи» . Аргоннская национальная лаборатория . Архивировано из оригинала 25 марта 2008 года . Проверено 9 января 2008 г.
- ^ «Нобелевская премия по химии 2009 года для пользователей APS | Усовершенствованный источник фотонов» . www.aps.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
- ^ «Усовершенствованный источник фотонов открывает путь к Нобелевской премии по химии 2012 года | Аргоннская национальная лаборатория» . www.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
- ^ «Усовершенствованный источник фотонов в Аргонне получит модернизацию за 815 миллионов долларов | Усовершенствованный источник фотонов» . www.aps.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
- ^ «Период установки обновления APS запланирован на 17 апреля 2023 г. | Advanced Photon Source» . www.aps.anl.gov . Проверено 21 октября 2021 г.
- ^ «Первый сохраненный электронный луч в новом накопителе APS | Усовершенствованный источник фотонов» . www.aps.anl.gov . Проверено 24 апреля 2024 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- «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.
- «Годовые отчеты» . Архивировано из оригинала 25 марта 2008 г. Проверено 17 марта 2008 г.
- Lightsources.org