Солярис (синхротрон)
 | Вы можете помочь дополнить эту статью текстом, переведенным из соответствующей статьи на польском языке . (Июль 2019 г.) Нажмите [показать], чтобы просмотреть важные инструкции по переводу. |
SOLARIS — источник синхротронного света в городе Краков в Польше . Это единственный объект такого рода в Центрально-Восточной Европе . Построенный в 2015 году под эгидой Ягеллонского университета , он расположен на территории кампуса 600-летия возрождения Ягеллонского университета, в южной части города. Это центральный объект Национального центра синхротронного излучения СОЛЯРИС ( польский : Narodowe Centrum Promieniowania Synchrotronowego SOLARIS ). [1]
Национальный центр синхротронного излучения SOLARIS был построен в период с 2011 по 2014 год. Инвестиции были софинансированы Европейским Союзом за счет средств Европейского фонда регионального развития в рамках Операционной программы инновационной экономики на 2007–2013 годы.
Синхротрон SOLARIS начал работу с двумя лучами (PIRX [PEEM/XAS] с двумя конечными станциями и URANOS [UARPES] с одной конечной станцией. Однако в конечном итоге в экспериментальном зале Краковского ускорителя их разместятся десятки. Всего на линиях будет установлено около двадцати конечных станций. [2]
Объект назван в честь романа польского писателя-фантаста Станислава Лема , который жил и работал в Кракове. [3]
1 марта 2019 года на Первом конгрессе Консорциума криомикроскопии, объединяющего специалистов в области структурной биологии со всей Польши, было принято официальное решение об открытии Национального центра электронной криомикроскопии в SOLARIS. Сердце Центра криомикроскопии состоит из двух криомикроскопов последнего поколения, которые благодаря высокому разрешению и методу измерения совершают революцию в структурной биологии.
Исследовать
[ редактировать ]Центр СОЛЯРИС открыт для всех заинтересованных ученых, как из Польши, так и из-за границы. Конкурс заявок объявляется два раза в год (весной и осенью). Доступ к инфраструктуре для ученых бесплатный. [4]
Каналы
[ редактировать ]Есть несколько направлений. [5] [6]
Активные лучи
[ редактировать ]- PIRX (ранее XAS) — это лучевая линия на основе гибких магнитов, предназначенная для микроскопии и спектроскопии в диапазоне энергий мягкого рентгеновского излучения. Канал предназначен для исследования химических и электронных, структурных и магнитных свойств методами рентгеновской абсорбционной спектроскопии (XAS), рентгеновского естественного линейного дихроизма (XNLD) и рентгеновского магнитного кругового дихроизма (XMCD), рентгеномагнитного дихроизма. линейный дихроизм (XMLD) соответственно. Он подходит для исследования специфических свойств поверхностей, интерфейсов, тонких пленок и наноматериалов. Доступный диапазон энергий фотонов (200–2000 эВ) охватывает K-края поглощения легких элементов, от углерода до кремния, L-края элементов с атомным номером Z от 20 до 40, включая 3d-элементы, а также M-края многих более тяжелых атомов. , включая 4f элементы. Экспериментальная станция является универсальной станцией для XAS.
Станция доступна для пользовательских экспериментов в различных средах образцов и условиях фокусировки. Пользователи могут подать заявку на получение вещания с помощью конечной станции XAS. Чтобы подготовиться к эксперименту, пользователям предлагается просмотреть веб-страницы конечных станций.
- УРАНОС (ранее УАРПЕС) - линия фотоэмиссионной спектроскопии со сверхугловым разрешением позволяет измерять фундаментальные величины, то есть энергию и импульс, описывающие состояние фотоэлектрона в пространстве вне твердого образца.
Если дополнительно использовать спиновый селектор, можно получить полный набор квантовых чисел электрона. Затем, в рамках так называемого внезапного приближения, энергия, импульс и спин электрона, измеренные на поверхности образца, могут быть связаны с энергией связи, квазиимпульсом и спином, которые электрон имел в твердом теле до того, как произошло фотоэлектрическое событие. Таким образом, экспериментально получена электронная зонная структура исследуемого твердого тела. Помимо этой простой картины, ARPES дает также детальное представление о сложных электрон-электронных и электрон-решеточных взаимодействиях в твердом теле.
Важность метода ARPES для современной науки и техники широко признана. Выделенные каналы ARPES существуют почти во всех центрах синхротронного излучения по всему миру.
Приложения:Многие недавние достижения в области материаловедения стали возможны благодаря лучшему пониманию электронной структуры сложных систем, полученному благодаря исследованиям ARPES. Примеры включают достижения в таких областях, как высокотемпературная сверхпроводимость, топологические изоляторы, физика графена.
- ФЕЛИКС – луч использует мягкое рентгеновское излучение, создаваемое ондулятором APPLE II с постоянными магнитами. Этот ондулятор позволяет получить переменную поляризацию света – линейную, круговую и эллиптическую. Линия луча позволяет проводить спектроскопические исследования поглощения. Доступные методы исследования на этом канале: фотоэмиссионная спектроскопия (PES) и XAS. Применение: при исследовании новых материалов ( спинтроника , магнитоэлектроника , топологические изоляторы ), а также тонких пленок и мультислоев.
- DEMETER - (Линия двойного микроскопирования и электронной спектроскопии) - линия луча использует мягкие рентгеновские лучи с переменной поляризацией, излучаемые EPU (ондулятором с эллиптической поляризацией). Канал имеет две конечные станции: сканирующий рентгеновский трансмиссионный микроскоп (STXM) и фотоэмиссионный электронный микроскоп (PEEM). Применение: исследование магнитного порядка, исследование доменной структуры, визуализация химического состава и спектроскопия биомолекул .
Строящиеся лучи
[ редактировать ]- ASTRA (ранее SOLABS) — линия рентгеновской абсорбционной спектроскопии, источником синхротронного света которой будет изгибающий магнит. Линия луча будет доставлять фотоны в широком диапазоне энергий, что позволит проводить измерения на краях поглощения многих элементов.
Применение: Конечная станция будет предназначена для исследования материалов как фундаментального, так и прикладного характера.
- SOLCRYS - вигглера линия высокоэнергетического рентгеновского излучения (до 25 кэВ) на основе для структурных исследований. Область применения: в структурных исследованиях (биологических, макромолекулярных, фармацевтических, кристаллических материалов и т.п.), проводимых также в экстремальных условиях (высокое давление, температура).
- CIRI (ранее SOLAIR) — линия для инфракрасной абсорбционной микроскопии с визуализацией. Источником излучения является изгибающийся магнит. Линия луча будет иметь две конечные станции: микроскоп для инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье и микроскоп для нано-инфракрасной спектроскопии в сочетании с атомно-силовой микроскопией и сканирующей микроскопией ближнего поля (AFM-SNOM-FTIR). Применение: в биомедицине, нанотехнологиях, науках об окружающей среде и многих других областях. Запланированные исследования позволят, среди прочего, направить синтез потенциальных лекарств и их разработку.
- POLYX – луч, который позволит получать мультимодальные изображения высокого разрешения в жестком рентгеновском диапазоне. Источником излучения является изгибающийся магнит. Доступными методами будут: рентгенофлуоресцентный микроанализ (микро-РФА), пороговая спектроскопия рентгеновского поглощения (микро-XAFS) и компьютерная микротомография (микро-КТ). Применение: тестирование новых решений рентгеновской оптики и детекторов, тестирование малопоглощающих образцов, например биологических материалов, получение информации о глубине разложения элементов, морфологические исследования объектов, трехмерное изображение локальной атомной структуры и т. д.
Параметры
[ редактировать ]Основные параметры накопителя SOLARIS: [7]
- Энергия: 1,5 ГэВ
- Макс. ток: 500 мА
- Окружность: 96 м
- Основная радиочастота: 99,93 МГц
- Макс. количество циркулирующих пучков: 32
- Горизонтальный эмиттанс (без вставных устройств): 6 нм рад
- Соединение: 1%
- Настройка Qx, Qy: 11,22; 3.15
- Естественная цветность ξx, ξy: -22,96, -17,14
- Исправленная цветность ξx, ξy: +1, +1
- Размер электронного пучка (центр прямого сечения) σx, σy: 184 мкм, 13 мкм
- Размер электронного пучка (центр диполя) σx, σy: 44 мкм, 30 мкм
- Макс. количество вставных устройств: 10
- Импульс уплотнения: 3,055 x 10-3
- Полное время жизни электронов: 13 ч.
Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Официальный сайт синхротрона SOLARIS.
- ^ «Лучевые линии» . Синхротрон SOLARIS — официальный сайт .
- ^ «Циклотрон и Солярис» , Welcometo.pl, 22 марта 2017 г.
- ^ "Исследовать" . Синхротрон СОЛЯРИС — официальный сайт .
- ^ «Лучевые линии» . Синхротрон SOLARIS-официальный сайт .
- ^ «Брошюра СОЛЯРИС» . Синхротрон СОЛЯРИС — официальный сайт .
- ^ «накопительное кольцо» . Синхротрон СОЛЯРИС — официальный сайт .
