ESRF sætter sit skinnende lys i standbytilstand, at vende tilbage lysere i 2020

"Ingen stråle et stykke tid. Genstart om cirka 20 måneder." Tidligt i morges, operatører af ESRF -kontrolrummet slukkede strålen, afslutter 26 års vellykket drift af den europæiske synkrotron, verdens mest kraftfulde synkrotron lyskilde. 2018 er et vigtigt år i ESRF's historie. Tredive år efter undertegnelsen af ​​ESRF -konventionen ESRF's lysende lys er sat i standbytilstand. ESRF går nu ind i en 20-måneders nedlukning og vil afmontere sin flagskibs lagringsring for at gøre plads til en revolutionerende røntgenkilde, en ekstremt strålende kilde (EBS), åbent for brugere i 2020.

"I dag, EBS -projektet er officielt på vej ind i en ny fase, hvilket er frugten af ​​vores hårde arbejde i de sidste fire år. Vores fantasi, ingeniørdesign, kvalitetskontrol og samling, styret af streng projektledelse, har gjort det muligt at starte byttet i vores tunnel mellem den gamle og den nye lagerring. Dette er muligt takket være ESRF -medarbejdernes store evne, "sagde Francesco Sette, Generaldirektør for ESRF.

For tredive år siden, European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) i Grenoble, Frankrig, skabt historie som verdens første tredje generations synkrotron lyskilde, producerer røntgenstråler 100 milliarder gange lysere end røntgenstrålerne, der bruges på radiografisk udstyr på hospitalet og giver videnskabelige forskere uovertrufne muligheder for at udforske materialer og levende stoffer. I 30 år, ESRF har slået rekorder for sit videnskabelige output (over 32 000 publikationer, 5.000 brugere om året, fire nobelpristagere) samt for glansen og stabiliteten af ​​sine røntgenstråler. I dag, med EBS, ESRF fortsætter med at gå foran. EBS er et projekt på € 150 mio. finansieret af de 22 partnerlande i ESRF. Med EBS, ESRF bygger en ambitiøs ny standard for synkrotronlagringsringe-verdens første fjerdegenerationsring med høj energi med unikke røntgenpræstationer øget med en faktor 100 sammenlignet med nuværende lagerring og tredje generations standarder.

Den første fjerdegenerationssynkrotron med høj energi

"Med EBS, vores søgen efter større glans og sammenhæng fortsætter. Den ekspertise, vi har på ESRF, er unik og giver os mulighed for at prøve et projekt af denne skala. I dag mobiliseres alle ESRF -teams til at gøre denne vision til virkelighed i 2020, "sagde Pantaleo Raimondi, EBS -projektleder og direktør for Accelerator &Source Division.

EBS repræsenterer en enorm udfordring, ikke kun ved at skubbe videnskab og teknologi til sine kendte grænser, men også på en menneskelig og logistisk skala. I løbet af de næste 20 måneder, ESRF vil sætte sit videnskabelige brugerprogram i standby-tilstand, afmontere den nuværende lagring på 844 m omkreds og installere det nye EBS-gitter inden for den eksisterende infrastruktur. Den nye kilde opnås ved at udskifte den eksisterende lagerring, en dobbeltbøjet achromat (DBA) magnet sekvens, med et innovativt og prisvindende hybrid multi-bend achromat (HMBA) design, udviklet på ESRF.

Hold har otte måneder til at installere 128 dragere, understøtter over 10 000 komponenter, der præcisionsjusteres inden for halvdelen af ​​bredden af ​​et menneskehår, i tunnelen.

EBS er afhængig af en række vigtige innovative teknologier. Denne første af sin slags nye lagerring kombinerer en stigning i antallet af bøjningsmagneter med syv, i modsætning til to, bøjningsmagneter pr. celle og optik, der maksimerer det stabile faserumsvolumen, der er tilgængeligt for elektronstrålen, reducere den vandrette emission. Resultatet er en strammere pakning af elektroner, øge lysstyrken og graden af ​​sammenhæng mellem røntgenstrålerne med to størrelsesordener. Dette giver EBS-strålerne laserlignende egenskaber, der nærmer sig egenskaberne for røntgenfri-elektronlasere (XFEL'er), såsom den europæiske XFEL, og gør EBS til den første højenergi fjerde generations synkrotron lyskilde. EBS anvender også permanent magnetteknologi til de 128 dipolmagneter, opnå en betydelig reduktion i elforbruget. I den nye EBS -opbevaringsring, 1 000 innovative magneter - næsten dobbelt så mange som i den tidligere lagringsring - vil blive klemt ind i det samme rum inde i acceleratortunnelen.

For at være banebrydende synkrotron videnskab

"Frækhed og innovation understøtter ESRF's historie. Med konstruktionen af ​​en helt ny lagerring, sammen med den mest avancerede portefølje af nye beamlines, EBS vil gøre det muligt for forskere at bringe røntgenvidenskab til forskningsdomæner og applikationer, der ikke kunne have været forestillet for et par år siden, "sagde Francesco Sette.

Den nye EBS-opbevaringsring vil blive suppleret med opførelsen af ​​fire helt nye flagskibstrålelinjer og fuld renovering af eksisterende bjælkelinjer; et ambitiøst instrumenteringsprogram med fokus på højtydende detektorer; og banebrydende eksperimentelle kontrol- og dataanalyseværktøjer, alle designet til at udnytte den forbedrede ydeevne for den nye kilde.

De nye EBS beamlines vil gøre det muligt at undersøge komplekse materialer på atomniveau mere detaljeret, med højere kvalitet, og meget hurtigere. Disse nye strålelinjer vil hjælpe forskere med at løse store udfordringer, vores samfund står over for, herunder udvikling af den næste generation af lægemidler, biomaterialer og bæredygtige materialer, og at give dyb indsigt i de komplekse mekanismer, der styrer levende organismer. De vil hjælpe med at belyse vores nylige og gamle fortid, som manifesteret i historiske artefakter og fossiler. Hvad mere er, de vil give unikke muligheder for anvendt og innovationsdrevet forskning.

EBS vil være et stærkt nyt instrument for det internationale videnskabelige samfund, åbner døren for nye eksperimenter inden for røntgenvidenskab. Ved at skubbe grænserne for acceleratorteknologi, EBS -gitteret har inspireret andre store lyskilder rundt om i verden. EBS forstærker det, der altid har været, og vil altid være, ESRF's mission:at foregå i synkrotronvidenskab.