Oxfordshire Synchrotron

Efter tallene, Diamond -synkrotronanlægget i Oxfordshire, England, var en massiv virksomhed. Partikelacceleratoren kostede mere end $ 500 millioner at bygge og er anbragt i en cirkulær bygning på størrelse med fem fodboldbaner. Det producerer også en meget fokuseret lysstråle "10 milliarder gange lysere end solen" [kilde:BBC News].

Denne utroligt kraftfulde lyskilde og den teknologiske bagved har mange potentielle videnskabelige anvendelser. Men det kan overraske dig, at Diamond synchrotron kunne producere sine vigtigste opdagelser inden for teologi.

Forskere håber at bruge lys fra diamantsynkrotronen til at "læse" gamle tekster, der har lidt betydelig skade. Selvom opdagelsen af ​​en gammel rulle eller manuskript repræsenterer en stor bedrift for arkæologer, antropologer og andre forskere, ofte, disse tekster er for skrøbelige til at åbne eller simpelthen for falmede eller beskadigede til at blive læst. Med Diamond synchrotron, forskere håber at komme uden om dette problem - denne partikelaccelerator giver forskere mulighed for at læse nogle bøger uden selv at åbne dem.

Synkrotron udsender en kraftig røntgen, der, når den anvendes på en rulle, giver forskere mulighed for at producere et 3D-billede af teksten. Ved hjælp af computerbilleddannelsessoftware, forskere adskiller derefter de forskellige lag i billedet for at rekonstruere siderne i bogen eller rullen. I nogle tilfælde, teksten er derefter læsbar. Teknikken er allerede blevet anvendt med succes på tekster skrevet med jerngalblæk, hvilke skriftlærde begyndte at bruge i det 12. århundrede. Fordi disse pergamenter indeholder jern fra blækket, anvendelse af røntgenstråler resulterer i dannelsen af ​​en absorptionsbillede , adskiller spor af blæk fra pergament.

En lignende teknik er blevet brugt på dele af Dødehavsrullerne, hvilke forskere var forsigtige med, af frygt for at skade dem. Når processen med at læse tekster er forbedret, det kunne bruges til at læse en række bøger og manuskripter, der har, på grund af deres dårlige tilstand, gjort det vanskeligt at tyde deres betydning.

Mange gamle tekster er skrevet på pergament lavet af tørret dyrehud. Over tid, kollagen i pergamentet bliver til gelatine, får pergament og tekst til at forringes. Forskere kan bruge Diamond synkrotron til at lære, hvor meget af et pergaments kollagen der er blevet gelatine og pergamentets forfaldsniveau. De håber også at udvikle ny indsigt i, hvordan man kan bevare manuskripter og genoprette dem, der menes at være gået tabt for miljøet og tiden.

Diamant -synkrotronens kraftfulde lyskilde udsender mange typer lys, tillader forskere at producere billeder af objekter på atomniveau. På den næste side, vi vil se nærmere på teknologien bag diamantsynkrotronen og andre synkrotroner. Vi finder også ud af, hvad forskere ellers håber at lære af Diamond synchrotron.

Diamantsynkrotronen

Også kaldet Diamond lyskilde, Diamond synkrotron begyndte at fungere i januar 2007. Enheden producerer intens lyse lysstråler ved hjælp af en subatomær partikelaccelerator . Processen begynder med en elektronpistol, der skyder en elektronstråle ned ad et lige rør, kaldet linac , som fremskynder elektronerne, før de sendes ind i cirkulær booster -synkrotron . I dette cirkulære kammer, elektronerne accelererer og henter energi, til sidst at nå et energiniveau på 3 gigaelektronvolt. De kommer derefter ind i et større cirkulært kammer, hvor, styret af magneter, de accelererer til næsten lysets hastighed.

Lige rør kaldet strålelinjer strække sig udad fra acceleratorens største kammer. Når elektronerne bevæger sig gennem acceleratoren ved høj hastighed, nogle bryder af og bevæger sig ned ad bjælkelinjerne. Lyset, der kommer gennem strålelinjerne, kan derefter bruges til forskellige formål, herunder undersøgelse af objekter på atomniveau.

En forsker, der arbejder på projektet, fortalte BBC News, at Diamond synchrotron er særlig nyttig, fordi den producerer lys fra alle ender af spektret, mikrobølge til røntgen [kilde:BBC News]. Og det lys, der produceres, er fænomenalt lyst-10 milliarder gange lysere end solen og 100 milliarder gange lysere end et almindeligt medicinsk røntgenbillede [kilde:BBC News].

Diamantsynkrotronen fungerer 24 timer i døgnet. Forskere ansøger om tid til at bruge en af ​​maskinens strålelinjer. Diamantsynkrotronen blev oprindeligt konstrueret med syv strålelinjer, selvom mange flere kunne tilføjes. En forsker, udtrykker stor begejstring ved åbningen af ​​Diamond synchrotron, sagde, at maskinen ville have vidtrækkende virkninger på britisk videnskabelig forskning-"fra olierigge til ting, der er lige så vigtige som chokolade" [kilde:BBC News].

Der er flere dusin synkrotroner rundt om i verden. Ligesom Diamond synchrotron, de fungerer som utroligt kraftfulde mikroskoper, giver ny indsigt i, hvordan partikler ser ud og opfører sig på atomniveau. Og ligesom andre synkrotroner, Diamantsynkrotronen vil blive brugt til mere end at læse gamle tekster. Synkrotronens bemærkelsesværdige billeddannelsesegenskaber betyder, at den kan bruges til at studere alt fra vira til magneter til miljøvidenskab til kræftbehandlinger til nye datalagringsmedier.

For links til information om verdens synkrotroner og for at lære mere om synkrotroner og andre kraftige lyskilder, tjek venligst linkene på den næste side.

Masser mere information

relaterede artikler

• Sådan fungerer Atom Smashers
• Sådan fungerer atomerne
• Sådan fungerer lys
• Hvad er et lysår?
• Sådan fungerer særlig relativitet
• Elektronpistol
• Sådan fungerer Van de Graaff -generatorer

Flere store links

• Verdens synkrotroner
• Diamond Synchrotron Project
• Lightsources.org

Kilder

• "NSLS Everyday Science." Brookhaven National Laboratory. http://www.nsls.bnl.gov/about/everyday/
• "Afklaring af hemmelighederne ved gamle pergamenter." Diamant. 13. september kl. 2007. http://www.diamond.ac.uk/News/LatestNews/press_release_13Sept.htm
• Fleming, Nic og Highfield, Roger. "Diamantsynkrotron til at bruge røntgenstråler til at undersøge Dødehavsruller." The Telegraph. 12. september kl. 2007. http://www.telegraph.co.uk/earth/main.jhtml?xml=/earth/2007/09/12/sciscroll112.xml
• Morelle, Rebecca. "Diamantfaciliteter begynder at skinne." BBC nyheder. 14. juli kl. 2006. http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/5178034.stm
• Seward, Liz. "'Super-scope' for at se skjulte tekster." BBC nyheder. 13. september kl. 2007. http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6991893.stm
• Sheriff, Lucy. "Projekter begynder ved Diamond synkrotron." Registret. 6. februar kl. 2007. http://www.theregister.co.uk/2007/02/06/synchr_light/