Ұлыбританияның Diamond нұрлы көзі – Оксфордширдегі ғылыми зерттеулерге арналған ұлттық синхротрон. Материалдар құрылымын, қасиеттерін зерттейді, археологиялық жәдірелерді сақтайды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ұлыбританияның ұлттық синхротрондық ғылыми кешені Оксфордширде орналасқан.
UK's national synchrotron science facility located in Oxfordshire
Diamond Light Source (немесе Diamond) – Ұлыбританияның ұлттық синхротрондық жарық көзі ғылыми кешені, Гарвелл ғылым және инновация кампусында орналасқан. Оның мақсаты – ғылыми зерттеулердің көптеген салаларында пайдалы болатын, ерекше қасиеттері бар қарқынды жарық сәулелерін жасау. Атап айтқанда, оны ақуыздардың (жаңа және жақсы дәрілерді әзірлеу үшін ақпарат алу мақсатында), инженерлік бөлшектердің (мысалы, әуе қозғалтқышының желдеткіш пернесі) және археологиялық артефакттарды (мысалы, Генрих VIII-нің «Мэри Роза» флагманы) сақтау үшін, сондай-ақ кең ауқымды материалдардың құрылымын және қасиеттерін зерттеу үшін қолдануға болады. Әлемде 50-ден астам жарық көзі бар. 3 ГэВ энергиясы бар Diamond – қазіргі уақытта 32 сәулелі желімен жұмыс істейтін орташа энергиялы синхротрон.
Diamond Light Source (or Diamond) is the UK's national synchrotron light source science facility located at the Harwell Science and Innovation Campus in Oxfordshire. Its purpose is to produce intense beams of light whose special characteristics are useful in many areas of scientific research. In particular it can be used to investigate the structure and properties of a wide range of materials from proteins (to provide information for designing new and better drugs), and engineering components (such as a fan blade from an aero engine) to conservation of archeological artifacts (for example Henry VIII's flagship the Mary Rose). There are more than 50 light sources across the world. With an energy of 3 GeV, Diamond is a medium energy synchrotron currently operating with 32 beamlines.
Жобалау, құрылыс және қаржы
Diamond синхротроны – 1964 жылы Ратерфорд-Апплтон зертханасында орналасқан Nimrod протондық синхротронынан бері Ұлыбританияда салынған ең ірі ғылыми құрылыс. Жақын жердегі нысандарға ISIS нейтрондық және мюондық көзі, Орталық лазерлік кешені, сондай-ақ Харвелл және Калхэмдегі зертханалар (оның ішінде Бірлескен еуропалық Торус (JET) жобасы) кіреді. Diamond Чеширдегі Дарсбери зертханасындағы екінші буын синхротроны – Синхротрон сәулеленуі көзін алмастырды. Diamond 2007 жылғы қаңтар айының соңында алғашқы пайдаланушыларға арналған сәуле шығарды және 2007 жылғы 19 қазанда Елизавета II патшайым ресми түрде ашты.
The Diamond synchrotron is the largest UK funded scientific facility to be built in the UK since the Nimrod proton synchrotron which was sited at the Rutherford Appleton Laboratory in 1964. Nearby facilities include the ISIS Neutron and Muon Source, the Central Laser Facility, and the laboratories at Harwell and Culham (including the Joint European Torus (JET) project). It replaced the Synchrotron Radiation Source, a second generation synchrotron at the Daresbury Laboratory in Cheshire. Diamond produced its first user beam towards the end of January 2007, and was formally opened by Queen Elizabeth II on 19 October 2007.
Құрылыс
1990 жылдардағы жобалау зерттеуі 2001 жылы Дарсберидегі ғалымдар тобы аяқтады, ал Diamond Light Source Ltd жеделетуші компания құрылғаннан кейін құрылыс жұмыстары басталды. 260 миллион фунт стерлинг құрылыс шығындары синхротрон ғимаратын, оның ішіндегі үдеткіштерін, алғашқы жеті эксперименттік станцияны (сәуле шығару желілерін) және іргелес орналасқан Diamond House кеңсе ғимаратын қамтыды.
A design study during the 1990s was completed in 2001 by scientists at Daresbury and construction began following the creation of the operating company, Diamond Light Source Ltd. The construction costs of £260m covered the synchrotron building, the accelerators inside it, the first seven experimental stations (beamlines) and the adjacent office block, Diamond House.
Басқару
Құрылыс 2002 жылдың наурыз айында құрылған Diamond Light Source Ltd бірлескен компаниясымен басқарылады. Компанияның қаржыландыруының 86 пайызы Ұлыбритания үкіметінен, ғылым және технологиялық жақсылықтар кеңесі (STFC) арқылы, ал 14 пайызы Wellcome Trust-тен түседі.
The facility is operated by Diamond Light Source Ltd, a joint venture company established in March 2002. The company receives 86% of its funding from the UK Government via the Science and Technology Facilities Council (STFC) and 14% from the Wellcome Trust.
Кейс-студиялар
2007 жылдың қыркүйек айында Тим Весс басқаратын Кардифф университетінің ғалымдары Diamond синхротронының ежелгі құжаттардың жасырын мазмұнын ашпай-ақ (пергамент қабаттарына еніп) жарықтандыру арқылы көруге мүмкіндік беретінін анықтады. 2010 жылдың қарашасында Лондон Императорлық колледжінің Diamond-та жинаған деректері «Nature» журналында ХИВ және басқа ретровирустардың адам және жануарлар жасушаларын қалай жұқтыратынын түсінуді дамытатын мақаланың негізін құрады. Бұл зерттеулер гендік ақауларды түзету үшін гендік терапияны жетілдіруге мүмкіндік береді. 2011 жылдың маусым айында Diamond-тан алынған деректер «Nature» журналында адамның гистамин H1 рецепторының үш өлшемді құрылымын егжей-тегжейлі сипаттаған мақалаға әкелді. Бұл «үшінші буын» антигистаминдерін – кейбір аллергияларға қарсы тиімді, жанама әсерлері жоқ препараттарды жасауға ықпал етті. 2017 жылдың желтоқсанында Ұлыбритания 3 жылға Ұлыбритания Ғылыми-зерттеу және инновациялық кеңесінен 3,7 миллион фунт стерлинг қаржыландырылған Африка зерттеулері мен технологиялары үшін Синхротрон техникаларын (START) құрды. START африкалық зерттеушілерге энергиялық материалдар және құрылымдық биология саласында қолжетімділік беруді мақсат етті. Бұл қадам Африкадағы алғашқы жарық көзін құру үшін маңызды болды. 2018 жылдың сәуір айында Ұлттық ғылым академиясының басылымдарында жарияланған, Diamond ғалымдарын қоса алған бес институттың ынтымақтастығы Diamond-тың үш макромолекулалық сәулелі желісін пайдаланып, бактерияның пластикті энергия көзі ретінде қалай қолданғанын анықтады. Жоғары ажыратымды деректер зерттеушілерге пластик ПЭТ-ті ыдырататын ферменттің жұмыс істеу механизмін анықтауға мүмкіндік берді. Содан кейін осы механизмді зерттеу және жақсарту үшін есептеу модельдеу жүргізілді. 2019 жылы «Nature» журналында жарияланған мақалада бүкіл әлемдік көпсалалы ынтымақтастық металл нанобөлшектерін басқарудың бірнеше тәсілдерін, соның ішінде күнделікті тауарларды өндіру үшін катализатор ретінде қолдануға арналған синтезтің құнын едәуір төмендету жолдарын жасағанын сипаттады. 2020 жылы Diamond Light Source-та жүргізілген зерттеулер COVID-19-ға себепші вирус SARS-CoV-2-нің атомдық құрылымын анықтауға көмектесті. 2023 жылы Diamond Light Source Геркуланум папирустарын, соның ішінде PHerc. Paris. 4-ті сканерледі, машиналық оқыту арқылы бұрынғысынша бұзбай шифрлауды жеңілдету үшін.
In September 2007, scientists from Cardiff University led by Tim Wess, found that the Diamond synchrotron could be used to see hidden content of ancient documents by illumination without opening them (penetrating layers of parchment). In November 2010 data collected at Diamond by Imperial College London formed the basis for a paper in the journal Nature advancing the understanding of how HIV and other retroviruses infect human and animal cells. The findings may enable improvements in gene therapy to correct gene malfunctions. In June 2011 data from Diamond led to an article in the journal Nature detailing the 3D structure of the human Histamine H1 receptor protein. This led to the development of 'third generation' anti histamines, drugs effective against some allergies without adverse side effects. In December 2017, UK established the Synchrotron Techniques for African Research and Technology (START) with a £3.7 million funded by the UK Research and Innovation for 3 years. START aimed to provide access to African researchers with focus on energy materials and structural biology. The step is circuital for the inception of the first African Light Source. Published in the Proceedings of the National Academy of Sciences in April 2018, a five institution collaboration including scientists from Diamond used three of Diamond's macromolecular beamlines to discover details of how a bacterium used plastic as an energy source. High resolution data allowed the researchers to determine the workings of an enzyme that degraded the plastic PET. Subsequently computational modelling was carried out to investigate and thus improve this mechanism. An article published in Nature in 2019 described how a worldwide multidisciplinary collaboration designed several ways to control metal nano particles, including synthesis at a substantially reduced cost for use as catalysts for the production of everyday goods. Research conducted at Diamond Light Source in 2020 helped determine the atomic structure of SARS‑CoV‑2, the virus responsible for COVID 19. In 2023, Diamond Light Source scanned the Herculaneum papyri including scroll PHerc. Paris. 4 to facilitate non invasive decipherment through machine learning.