ESRF-EBS,新一代的同步加速器开幕

25-08-2020

2020年8月25日——随着第四代高能同步加速器ESRF-Extremely brilliant Source (ESRF-EBS)的启用,一束耀眼的新光在法国格勒诺布尔闪耀。在关闭了20个月之后,科学用户回到了ESRF,使用新的EBS源进行实验。

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环形机,在圆周844米,产生的X射线束100倍亮度比它的前身,明亮10万亿倍的医疗X射线。这种强烈的X射线束冰雹科学理解材料的复杂性和在纳米级物质生活的新时代。ESRF,EBS将有助于在关键领域,如卫生,环境,能源和新型工业材料应对全球挑战,并通过珍贵的文物和古生物宝藏的非破坏性的调查我们的自然和文化遗产的揭幕隐情。国际合作的典范,EBS已被22个国家联手构建与1.5亿欧元在2015至2022年投资这种创新和世界独一无二的科研基础设施投资,为十多个项目的照明方式遍布全球,包括在美国和日本。

“第一高能量第四代同步加速器对用户的开放是整个X射线科学界的一个里程碑。我们都激动设想要进行革命性的科学,这将开始出现新的应用程序。所有ESRF人员应该赞扬这样的成就,尽管目前的情况下获得的时间和预算,”米格尔·安赫尔·加西亚·阿兰达的ESRF委员会主席说。

“ESRF-EBS的新加速器技术开启了一扇革命性的新洞见之门,进入复杂材料和生物系统的分子机械。这是设计未来技术和更好药物的新工具,因此对欧洲社会的未来有着最高的相关性,”ESRF理事会副主席Helmut Dosch补充道。

“这是骄傲整个同步加速器社区的时刻,”弗朗西斯泽塞特的ESRF的总干事说。“有了这个全新的新一代高能同步加速器的开幕式上,ESRF继续其先锋作用,提供了前所未有的新工具,科学家们今天推的科学和地址的重要挑战的前沿我们社会面临的,比如健康,环境。”

x射线科学和物质探索的新时代

想象一下,能够在微米的分辨率执行完整人体器官或整个身体的三维扫描,以更好地理解该过程的感染,例如在像COVID-19的疾病。还是人的大脑突触级别的地图,与神经退行性疾病和新兴的人工神经网络架构的技术有重要影响的能力。如何跟踪从我们的日常用品纳米粒子的土壤存在于那名剂量,到现在为止,无法检测,以便更好地评估其对环境的潜在毒性?或甚至电池循环期间以下的锂原子为更高效的充电?或执行在石棺木乃伊的虚拟尸检下降到细胞水平?或3D扫描霸王龙头骨到牙齿的生长线?

随着性能提高了100倍,ESRF,EBS,第一个第四代高能同步加速器,将使无论从米到纳米尺度的三维勘探,从而帮助科学家们更好地理解生活和凝聚态的复杂性。

四月份以来,研究人员已经使用了激烈的EBS束研究SARS-COV-2,病毒负责的COVID-19大流行,以及疾病对人体器官的影响。

新一代高能同步加速器

“梦想机器已经到了生命,现在,提供超小型X射线束推进基于同步加速器的研究。我很高兴地看到,将导致科学!”Pantaleo Raimondi的,在ESRF加速器和源科的主任和ESRF-EBS概念的发明者说。

这台新机器将运行一条高2微米、宽20微米的带状电子束,宽度是前一束的三十分之一。达到这些性能,ESRF已经实现了一个全新的晶格,混合Multi-Bend消色差透镜(HMBA)晶格佛罗伦萨Raimondi发明的,基于创新的新安排磁铁(超过000磁铁——几乎两倍在前面的储存环-挤进同一个844 - m加速器隧道)。这种新的磁性结构将引导和聚焦电子,从而产生比以前明亮100倍、相干100倍的x射线束。

挑战:在现有的基础设施中建造新一代同步加速器

Pantaleo Raimondi解释说:“车身没有变,但是我们用了法拉利的旧发动机,换上了新的发动机。”

2018年12月10日,经过26年的忠诚服务,世界上性能最好的x射线源之一关闭了20个月。团队花了三个月拆除ESRF历史存储环(隔离200公里的电缆和删除1720吨设备)和9个月安装新机器在844 - m -周长隧道,在10000年进行的精确对齐创新技术组件的相对精度小于50微米-大约一半人类头发的宽度超过公里距离。

于2019年11月28,电子被注入到首次新EBS存储环。其次调试,并通过3月14日,就在该网站关闭,由于COVID-19大流行,必须打开EBS机器运行参数均达到五提前几个月。

这是国际合作的典范

科学比以往任何时候都更需要国际化和全球性,以解决我们社会面临的复杂挑战。自1988年成立以来,ESRF在全球范围内推动了同步加速器的发展。乐动安卓app来自欧洲的国家,然后是来自世界其他地方的国家,决定分享为整个科学界,进而为人类创造独特的新知识机会的梦想。由科学技术卓越,准备采取和共享的风险未知,承认国际合作的价值超出了纪律,性别、语言和文化,ESRF伙伴国家——成功的在预算之内按时实现EBS计划——在国际合作已经设立了一项新标准。ESRF-EBS代表150由ESRF的22个伙伴国家资助。ESRF-EBS还受益于来自法国CPER(850万欧元)的额外资金,其中500万欧元来自奥维涅-罗纳-阿尔卑斯地区。

ESRF-EBS确实为包括美国和日本在内的全球十几个项目指明了道路。

最上面的图片:在ESRF的全景。积分:S. CANDE。