Аргонн ұлттық зертханасының жоғары энергиялы рентген сәулелендіру көзі
Advanced Photon Source
Аргонн ұлттық зертханасының Advanced Photon Source (APS) жоғары энергиялы рентген сәулелендіру көзі. 5500+ ғалымдарды қолдайды, зерттеулерге мүмкіндік береді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Аргонн ұлттық зертханасындағы (Лемонт, Иллинойс штаты) Advanced Photon Source (APS) – жоғары энергиялы рентген сәулесінің көзі болып табылатын сақтау сақинасы. Бұл АҚШ Энергетика министрлігінің Ғылым басқармасымен қаржыландырылған бес рентген сәулесі көзінің бірі. APS 1995 жылдың 26 наурызында жұмысын бастады. Ол пайдаланушыларға арналған мекеме ретінде жұмыс істейді, яғни ол әлемдік ғылыми қауымдастыққа ашық, және оның ресурстарын жыл сайын 5500-ден астам зерттеуші пайдаланады.
The Advanced Photon Source (APS) at Argonne National Laboratory (in Lemont, Illinois) is a storage ring based high energy X ray light source facility. It is one of five X ray light sources owned and funded by the U. S. Department of Energy Office of Science. The APS began operation on March 26, 1995. It is operated as a user facility, meaning that it is open to the world’s scientific community, and more than 5,500 researchers make use of its resources each year.
APS қалай жұмыс істейді
APS бөлшектерді жылдамдатушы құрылғылардың бірнешеуін қолданады, олар электрондарды жарық жылдамдығына жуық жылдамдыққа дейін үрлейді, содан кейін оларды шамамен екі шақырымдай шеңберлі сақтау сақинасына жібереді. Сақинаның әрбір қисынында бұл электрондар синхротрондық сәулелену арқылы өте жарық рентген сәулелерін шығарады. Сақинаның айналасындағы 65 тәжірибелік стансадағы ғалымдар осы рентген сәулелерін түрлі салалардағы негізгі және қолданбалы зерттеулер үшін пайдаланады. Ғалымдар APS-тің тудырған рентген сәулелерін батареялардың ішін зерттеу үшін, осылайша ұзақ қызмет ететін, жылдам зарядталатын энергия сақтау құрылғыларын жасауға; 3D-басып шығару технологиясын жақсарып, берік материалдар алуға; зарядталған бөлшектердің қасиеттерін жақсырақ түсініп, электрониканы жетілдіруге; және неврологиялық ауруларды жақсырақ түсіну үшін миды картаға түсіруге қолданады. APS зерттеулері АҚШ-та қолданылатын COVID-19 вакцинасын әзірлеуде маңызды рөл атқарды. Эксперимент залы сақтау сақинасын қоршап тұрады және 35 секторға бөлінген, олардың әрқайсысы рентген сәулелерінің желілеріне қол жеткізе алады – біреуі енгізу құрылғысынан, екіншісі иілгіш магниттен. Әрбір сектор сондай-ақ сәуле желісіне тікелей қол жеткізетін зертханалық/офистік модульге сәйкес келеді. Химия саласындағы екі Нобель жүлдесі АПС-те ішінара орындалған жұмыстар үшін табысталды. 2009 жылғы жүлде рибосоманың құрылымын ашқаны үшін, ал 2012 жылғы жүлде G протеинімен байланысқан рецепторлардың құрылымын анықтағаны үшін берілді.
The APS uses a series of particle accelerators to push electrons up to nearly the speed of light, and then injects them into a storage ring that is roughly two thirds of a mile around. At every bend in the track, these electrons emit synchrotron radiation in the form of ultrabright X rays. Scientists at 65 experiment stations around the ring use these X rays for basic and applied research in a number of fields. Scientists use the X rays generated by the APS to peer inside batteries, with the goal of creating longer lasting, faster charging energy storage devices; to improve 3D printing for more durable materials; to learn more about the behavior of charged particles in order to improve electronics; and to map the brain to understand more about neurological diseases. APS research played a role in the development of the COVID 19 vaccines in use in the United States. The Experiment Hall surrounds the storage ring and is divided into 35 sectors, each of which has access to x ray beamlines, one at an insertion device, and the other at a bending magnet. Each sector also corresponds to a lab/office module offering immediate access to the beamline. Two Nobel prizes in chemistry have been granted for work performed in part at the APS. The 2009 prize was awarded for the discovery of the structure of the ribosome, and the 2012 prize for the structure of G protein coupled receptors.
APS жаңарту
APS жаңартудан өтті, нәтижесінде бастапқы сақтау сақинасы жаңа көп иілген акромат тормен алмастырылды. 2024 және 2025 жылдары 9 жаңа арнайы сәуле желілерінің құрылысы және 15 жақсартылған сәуле желілері аяқталады. Бұл қазіргіде шығарылатын сәулелерден 500 есе жарқыраған рентген сәулелерін және кішкентай материалдарды нақтырақ зерттеуге мүмкіндік беретін сәуле желілерін қамтамасыз етеді. Жаңа сақтау сақинасын орнату 2023 жылдың 24 сәуірінде басталды және шамамен 12 айдан кейін 2024 жылы аяқталды, сақталған сәуле 2024 жылдың 20 сәуірінде демонстрацияланды.
The APS underwent an upgrade that saw the original storage ring replaced with a new multi bend achromat lattice. Construction of nine new feature beamlines and 15 enhanced existing beamlines will be completed in 2024 and 2025. The result will be X rays that are up to 500 times brighter than those currently generated, and beamlines that will enable greater focusing ability to examine smaller materials in sharper detail. The installation period for the new storage ring began on April 24, 2023, and was completed roughly 12 months later in 2024, with stored beam demonstrated April 20, 2024.