Национальный источник синхротронного света II

НСЛС-II
НСЛС-II
	Вид с воздуха на Национальный источник синхротронного света II (NSLS-II) в Брукхейвенской национальной лаборатории.
	Викимедиа \| © OpenStreetMap
Общая информация
Тип	Центр исследований и разработок
Город или город	Аптон, Нью-Йорк
Страна	Соединенные Штаты
Координаты	40 ° 51'55,38 "N 72 ° 52'19,71" W / 40,8653833 ° N 72,8721417 ° W
Строительство началось	2009
Завершенный	2015
Расходы	912 миллионов долларов США
Владелец	Министерство энергетики США
Технические детали
Площадь пола	400 000 кв. футов (37 000 м 2 ) 2 )
Проектирование и строительство
Архитектурная фирма	HDR, Inc.
Генеральный подрядчик	Торкон, ООО
Веб-сайт
	BNL: Национальный источник синхротронного света II (NSLS-II)

Национальный источник синхротронного света II (NSLS-II) в Брукхейвенской национальной лаборатории (BNL) в Аптоне, штат Нью-Йорк, представляет собой национальный исследовательский центр, финансируемый главным образом энергетики США Управлением науки Министерства (DOE). NSLS-II — это источник синхротронного света , предназначенный для производства рентгеновских лучей в 10 000 раз ярче, чем оригинальный источник света BNL, Национальный источник синхротронного света (NSLS). NSLS-II поддерживает исследования в области энергетической безопасности , синтеза и производства передовых материалов, окружающей среды и здоровья человека. ^[4]

Пользователи и партнеры

Пользователи

Чтобы использовать NSLS-II, исследователи должны представить рецензируемое предложение. ^[5] За первые пять месяцев 2023 года NSLS-II обслужил более 1200 исследователей из академических, промышленных и государственных лабораторий по всему миру. ^[6]

Партнеры

У NSLS-II есть партнеры в виде государственных и частных учреждений, которые объединили усилия для финансирования строительства и эксплуатации некоторых из своих трубопроводов. BNL Партнерами компании являются Центр функциональных наноматериалов и Национальный институт стандартов и технологий . ^{[ нужна ссылка ]}

Каналы

В настоящее время NSLS-II имеет 29 каналов (экспериментальных станций), открытых для работы. ^[7] Ожидается, что когда объект будет завершен, NSLS-II «будет способен поддерживать в общей сложности около 58 лучей». ^[8]

Направления NSLS-II сгруппированы в пять научных программ: рассеяние и спектроскопия жесткого рентгеновского излучения, визуализация и микроскопия, структурная биология, рассеяние и спектроскопия мягкого рентгеновского излучения и сложное рассеяние. Эти программы группируют вместе лучи, которые предлагают схожие типы исследовательских методов для изучения поведения и структуры материи.

Жесткое рентгеновское рассеяние и спектроскопия

6-BM: Измерение материалов (BMM)
7-BM: Быстрое поглощение и рассеяние рентгеновских лучей (QAS)
8-ID: Спектроскопия внутренней оболочки (ISS)
27-ID: Дифракция рентгеновских лучей высоких энергий (HEX) (в стадии разработки)
28-ID-1: Функция парного распределения (PDF)
28-ID-2: Порошковая рентгеновская дифракция (XPD)

Визуализация и микроскопия

3-ID: Жесткий рентгеновский нанозонд (HXN)
4-BM: Рентгенофлуоресцентный микрозонд (XFM)
5-ID: Рентгеновская спектроскопия субмикронного разрешения (SRX)
8-BM: Рентгеновская абсорбционная спектроскопия нежной энергии (TES)
9-ID: Когерентная дифракционная визуализация (CDI) (в стадии разработки)
18-ID: Полноэкранная рентгеновская визуализация (FXI)

Структурная биология

16-ID: Рассеяние рентгеновских лучей в биологических науках (LIX)
17-ID-1: Высокоавтоматизированная линия макромолекулярной кристаллографии (AMX)
17-ID-2: Передовая микрофокусирующая макромолекулярная кристаллография (FMX)
17-BM: Рентгеновское исследование биологических материалов (XFP)
19-ID: Установка биологической микродифракции (NYX)

Мягкое рентгеновское рассеяние и спектроскопия

2-ID: Мягкое неупругое рассеяние рентгеновских лучей (ШЕСТЬ)
7-ID-1: Спектроскопия Soft and Tender 1 (SST-1)
7-ID-2: Спектроскопия Soft and Tender 2 (SST-2)
21-ID-1: Электронная спектроскопия ARPES (ESM-ARPES)
21-ID-2: Электронная спектроскопия XPEEM (ESM-XPEEM)
22-IR-1: Передовая синхротронная инфракрасная спектроскопия (FIS)
22-IR-2: Магнитоспектроскопия, эллипсоментрия и оптическая спектроскопия с временным разрешением (МЕТ)
23-ID-1: Когерентное рассеяние мягких рентгеновских лучей (CSX)
23-ID-2: In situ и Operando мягкая рентгеновская спектроскопия (IOS)
29-ID-1: Мягкий рентгеновский нанозонд (SXN) (в стадии разработки)
29-ID-2: NanoARPES и NanoRIXS (ARI) (в стадии разработки)

Комплексное рассеяние

4-ID: Комплексные исследования in-situ и резонансные жесткие рентгеновские исследования (ISR)
10-ID: Неупругое рассеяние рентгеновских лучей (IXS).
11-ID: Когерентное рассеяние жестких рентгеновских лучей (CHX)
11-BM: Рассеяние сложных материалов (CMS)
12-ID: Интерфейсы мягкой материи (SMI)

Параметры накопителя

NSLS-II — это накопитель электронов средней энергии (3,0 ГэВ), предназначенный для доставки фотонов с высокой средней спектральной яркостью , превышающей 10 ²¹ ф/с в диапазоне энергий 2–10 кэВ и плотности потока, превышающей 10 ¹⁵ ph/s во всех спектральных диапазонах. Такая производительность требует, чтобы накопительное кольцо поддерживало очень сильноточный электронный пучок (до 500 мА) с очень небольшим горизонтальным (до 0,5 нм-рад) и вертикальным (8 пм-рад) эмиттансом . Электронный пучок стабилен по своему положению (<10% его размера), углу (<10% его расходимости), размерам (<10%) и интенсивности (изменение ±0,5%).

Решетка накопительного кольца

Решетка накопительного кольца NSLS-II состоит из 30 ячеек ахромата двойного изгиба (DBA), которые могут вместить не менее 58 линий луча для экспериментов, распределенных по типам источников следующим образом:

15 прямых с низким бета-ID для ондуляторов или сверхпроводящих вигглеров
12 прямых с высоким бета-ID для ондуляторов или демпфирующих вигглеров
31 порт BM, обеспечивающие широкополосные источники излучения в ИК-, ВУФ-диапазонах и мягком рентгеновском диапазоне. Любой из этих портов альтернативно может быть заменен портом мощностью 3 PW, охватывающим диапазон жесткого рентгеновского излучения.
4 порта BM на диполях с большим зазором (90 мм) для очень дальнего ИК-диапазона

Источники радиации

Продолжая традицию, заложенную NSLS, источники излучения NSLS-II охватывают очень широкий спектральный диапазон: от дальнего инфракрасного (до 0,1 эВ) до очень жесткого рентгеновского диапазона (>300 кэВ). Это достигается за счет комбинации изгибающих магнитов, трехполюсных вигглеров и источников вставного устройства (ID). ^[9]

История

Строительство NSLS-II началось в 2009 году и было завершено в 2014 году. NSLS-II увидел первый свет в октябре 2014 года. Строительство объекта обошлось в 912 000 000 долларов, и проект получил награду секретаря Министерства энергетики США за выдающиеся достижения. Компания Torcon Inc. со штаб-квартирой в Нью-Джерси была генеральным подрядчиком, выбранным Министерством энергетики для проекта. ^[10]

Ссылки

^ «Национальный источник синхротронного света II отмечает два года эксплуатации» . hpcwire.com . Проверено 6 сентября 2017 г.
^ «Первая заливка бетона для кольцевого здания NSLS-II» . bnl.gov . Проверено 28 марта 2011 г.
^ «Контракт NSLS-II будет означать сотни рабочих мест для Лонг-Айленда» . bnl.gov . Проверено 28 марта 2011 г.
^ «BNL Photon Sciences | О NSLS-II» . www.bnl.gov . Проверено 21 ноября 2017 г.
^ «BNL | Руководство пользователя NSLS-II | Руководство по типам предложений» . www.bnl.gov . Проверено 26 апреля 2024 г.
^ «Достигая новых горизонтов на собрании пользователей NSLS-II, CFN и LBMS 2023 года» . Брукхейвенская национальная лаборатория . Проверено 26 апреля 2024 г.
^ «BNL | Фотонные науки | Справочник лучей» . www.bnl.gov . Проверено 28 марта 2021 г.
^ «Новые инструменты для нового источника света в Брукхейвенской лаборатории» . Брукхейвенская национальная лаборатория . Проверено 10 июня 2024 г.
^ «БНЛ | Параметры ускорителя NSLS-II» . www.bnl.gov . Проверено 21 ноября 2017 г.
^ «Национальные лаборатории Брукхейвена | Строительный бизнес | Торкон» . www.torcon.com .

Внешние ссылки

40 ° 51'55,38 "N 72 ° 52'19,71" W / 40,8653833 ° N 72,8721417 ° W / 40,8653833; -72,8721417 ( НСЛС-II )

[2yearanniversary-1] «Национальный источник синхротронного света II отмечает два года эксплуатации» . hpcwire.com . Проверено 6 сентября 2017 г.

[2] «Первая заливка бетона для кольцевого здания NSLS-II» . bnl.gov . Проверено 28 марта 2011 г.

[3] «Контракт NSLS-II будет означать сотни рабочих мест для Лонг-Айленда» . bnl.gov . Проверено 28 марта 2011 г.

[4] «BNL Photon Sciences | О NSLS-II» . www.bnl.gov . Проверено 21 ноября 2017 г.

[5] «BNL | Руководство пользователя NSLS-II | Руководство по типам предложений» . www.bnl.gov . Проверено 26 апреля 2024 г.

[6] «Достигая новых горизонтов на собрании пользователей NSLS-II, CFN и LBMS 2023 года» . Брукхейвенская национальная лаборатория . Проверено 26 апреля 2024 г.

[7] «BNL | Фотонные науки | Справочник лучей» . www.bnl.gov . Проверено 28 марта 2021 г.

[8] «Новые инструменты для нового источника света в Брукхейвенской лаборатории» . Брукхейвенская национальная лаборатория . Проверено 10 июня 2024 г.

[9] «БНЛ | Параметры ускорителя NSLS-II» . www.bnl.gov . Проверено 21 ноября 2017 г.

[10] «Национальные лаборатории Брукхейвена | Строительный бизнес | Торкон» . www.torcon.com .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]