Европейская установка синхротронного излучения
 Сайт ЕСРФ | |
 Государства-члены | |
| Формирование | 30 сентября 1994 г |
|---|---|
| Штаб-квартира | Гренобль , Франция |
Официальные языки | Английский |
| Лидер | Франческо Сетте |
| Веб-сайт | www |
| Общие свойства | |
|---|---|
| Тип ускорителя | Синхротрон |
| Тип луча | Электрон |
| Тип цели | Источник света |
| Свойства балки | |
| Максимальная энергия | 6 ГэВ |
| Максимальная яркость | 3.56 × 10 21 ф./с/0,1%/мм 2 /мрад 2 |
| Физические свойства | |
| Окружность | 843,977 метра (2768,95 футов) |
| Расположение | Гренобль, Франция |
| Координаты | 45 ° 12'31 "N 5 ° 41'24" E / 45,20861 ° N 5,69000 ° E |
| учреждение | ЕСРФ |
| Даты работы | 2020-настоящее время |
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]
этот ускоритель частиц посещают около 8000 ученых, проводят более 2000 экспериментов и публикуют около 1800 научных публикаций. Ежегодно [2]
История
[ редактировать ]Он был открыт 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 нового сверхстабильного экспериментального зала площадью 8000 м 2 в 2015 году его рентгеновские лучи стали в 100 раз мощнее, в 100 миллиардов раз мощнее, чем у больничных рентгенографических аппаратов. [4]
Второе усовершенствование установки, получившее теперь название «Чрезвычайно блестящий источник» (ESRF-EBS), произошло в период с 2018 по 2020 год и снова улучшило его рентгеновскую мощность в 100 раз. [5] или на 10 000 миллиардов мощнее рентгеновских лучей, используемых в медицине. 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]
Общее описание
[ редактировать ]
ESRF Физическая установка 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 линейного ускорителя пушка 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 белков кристаллография , науки о Земле , палеонтология , материаловедение , химия и физика . Такие установки, как ESRF, предлагают поток, энергетический диапазон и разрешение, недостижимые для обычных (лабораторных) источников излучения.
Результаты исследования
[ редактировать ]древние книги, уничтоженные извержением Везувия в 79 году В 2014 году в ESRF впервые читают . 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 обладая когтями-убийцами, он мог охотиться на свою добычу на земле или охотиться, плавая в воде, что является новинкой для ученых 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]
Доступ
[ редактировать ]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 .
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
Люди
[ редактировать ]- Родерик Маккиннон , лауреат Нобелевской премии по химии 2003 года, провел эксперименты на канале ID13.
- Венки Рамакришнан , Томас А. Стейц и Ада Йонат , лауреат Нобелевской премии по химии 2009 года, использовали лучи макромолекулярной кристаллографии (ID14-1, -2, -4; и ID29) в ESRF.
- Брайан Кобилка и Роберт Лефковиц , лауреат Нобелевской премии по химии 2012 года, проводили эксперименты в основном на канале ID13.
См. также
[ редактировать ]- Список установок синхротронного излучения
- Европейское исследовательское пространство (ERA)
- ТАНГО (система управления, первоначально разработанная в ESRF)
- Африканский источник света (AfLS)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Члены и партнеры» . ЕСРФ.
- ^ Nature.com 29 марта 2016 г., 24 часа на рентгеновском заводе.
- ^ «Факты и цифры» . ЕСРФ.
- ^ dpaonthenet.net, Самый яркий в мире источник рентгеновского излучения закрывается для нового поколения, которое будет в 100 раз мощнее.
- ^ (на французском языке) france3-regions.francetvinfo.fr, Гренобль: первый рентгеновский луч, наблюдаемый в синхротроне нового поколения.
- ^ ESRF-EBS, Первый высокоэнергетический синхротрон четвертого поколения.
- ^ Уайт, Саймон; Карминьяни, Никола; Карвер, Ли; Шаванн, Джоэл; Фарвак, Лоран; Харди, Лоран; Джейкоб, Йорн; Ле Бек, Гаэль; Люуццо, Симона; Перрон, Томас; Цинь, Цин; Раймонди, Панталео; Револь, Жан-Люк; Шайдт, Кес (2021). «Ввод в эксплуатацию и перезапуск ESRF-EBS». Материалы 12-й Международной конференции по ускорителям частиц . ИПАК2021. doi : 10.18429/JACoW-IPAC2021-MOXA01 .
- ^ ESRF-EBS открывается для пользователей
- ^ «Древние книги, уничтоженные извержением Везувия, «прочитаны» впервые» .
- ^ «Обугленные древние папирусы, расшифрованные с помощью рентгеновского света» . Ле Монд (на французском языке). 20 января 2015 г.
- ^ «Уникальный способ природы контролировать цвет объясняет, почему птицы никогда не седеют» . sheffield.ac.uk . 21 декабря 2015 г.
- ^ htxt.co.za Крошечная окаменелость Кару, отсканированная самым большим в мире рентгеновским аппаратом.
- ^ bbc.com Пол Ринкон, рентгеновские снимки выявили полный скелет динозавра.
- ^ www.eurekalert.org, Синхротрон проливает свет на земноводный образ жизни нового хищного динозавра.
- ^ «От целого органа до клеточного разрешения: синхротронные рентгеновские снимки выявляют повреждение легких, вызванное COVID-19» . Мир физики . 16 ноября 2021 г. Проверено 11 декабря 2021 г.
- ^ «Самый яркий рентгеновский снимок показывает сосуды легких, измененные COVID-19» . Университетский колледж Лондона . Проверено 11 декабря 2021 г.
- ^ Уолш, CL; Таффоро, П.; Вагнер, В.Л.; Джафри, диджей; Беллиер, А.; Верляйн, К.; Кюнель, член парламента; Боллер, Э.; Уокер-Сэмюэл, С.; Робертус, Дж.Л.; Лонг, Д.А.; Джейкоб, Дж.; Марусси, С.; Браун, Э.; Холройд, Н.; Джонигк, Д.Д.; Акерманн, М.; Ли, доктор медицинских наук (декабрь 2021 г.). «Визуализация интактных органов человека с локальным разрешением клеточных структур с использованием иерархической фазово-контрастной томографии» . Природные методы . 18 (12): 1532–1541. дои : 10.1038/s41592-021-01317-x . ISSN 1548-7105 . ПМЦ 8648561 . ПМИД 34737453 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- ESRF.fr
- Lightsources.org
- «24 часа на рентгеновской фабрике» , Ричард Ван Ноорден на природе
