Zaawansowane źródło fotonów - Advanced Photon Source

Zaawansowane Photon Źródło ( APS ) w Argonne National Laboratory (w Lemont, Illinois) jest obywatelem synchrotronowego -radiation ośrodek badawczy źródło światła finansowane przez Departament Energii Stanów Zjednoczonych Biuro Nauki . Placówka „ujrzała pierwsze światło” 26 marca 1995 roku. Argonne National Laboratory jest zarządzane przez UChicago Argonne LLC, w skład którego wchodzą University of Chicago i Jacobs Engineering Group .

Korzystając z wiązek promieniowania rentgenowskiego o wysokiej jasności z APS, członkowie międzynarodowej społeczności badawczej zajmującej się promieniowaniem synchrotronowym prowadzą czołowe badania podstawowe i stosowane w dziedzinie materiałoznawstwa i nauk biologicznych ; fizyka i chemia ; nauki środowiskowe , geofizyczne i planetarne ; oraz innowacyjna aparatura rentgenowska . Od 2015 r. APS był obiektem, w którym rozwiązano 21 z 30 znanych struktur białkowych receptora sprzężonego z białkiem g .

Jak działa APS

Przednia część aparatu rentgenowskiego wewnątrz obudowy pierścienia do przechowywania APS.
Wewnątrz obudowy pierścieniowej pamięci masowej APS.

Elektrony są wytwarzane przez gorącą katodę, która jest podgrzewana do około 1100 ° C (2000 ° F). Elektrony są przyspieszane do prędkości relatywistycznymi (99,999 +% prędkości światła) o energii 450  MeV w akcelerator liniowy . Z akceleratora liniowego elektrony są wstrzykiwane do synchrotronu wspomagającego . Tutaj elektrony są przesyłane po owalnym torze elektromagnesów , zapewniając dalsze przyspieszenie. W ciągu pół sekundy elektrony osiągają energię 7  GeV . Po osiągnięciu tej energii elektrony są wstrzykiwane do pierścienia akumulacyjnego, pierścienia o obwodzie 1104 metrów (3622 stóp) z ponad 1000 elektromagnesów.

W pierścieniu akumulacyjnym elektrony wytwarzają wiązki promieniowania rentgenowskiego, które można wykorzystać w eksperymentach. Wokół pierścienia znajduje się 40 prostych odcinków. Jedna z tych sekcji służy do wstrzykiwania elektronów do pierścienia, a cztery służą do uzupełniania energii elektronów utraconej w wyniku emisji promieniowania rentgenowskiego za pomocą 16 wnęk akcelerujących o częstotliwości radiowej. Pozostałe 35 prostych odcinków można wyposażyć w urządzenia do wsuwania . Urządzenia insercyjne , tablice magnesów trwałych północ-południe, zwykle nazywane „ undulatorami ” lub „ wigglerami ”, powodują drgania elektronów i emitują światło w niewidzialnej części widma elektromagnetycznego. Ze względu na relatywistyczne prędkości elektronów, światło to jest skrócone przez Lorentza do pasma rentgenowskiego widma elektromagnetycznego .

Eksperyment Hall otacza pierścień przechowywania i jest podzielona na 35 sektorów, z których każdy ma dostęp do rentgenowskich linii eksperymentalnych , po jednej na urządzenia do wprowadzania, a drugi w pobliżu magnesu gięcia. Każdy sektor odpowiada również modułowi laboratoryjnemu/biurowemu oferującemu natychmiastowy dostęp do linii badawczej.

Funkcje i ulepszenia

Tak zwane „mikrowiązki” (zmniejszony przekrój, zwiększona gęstość energii) zostały wdrożone w połączeniu z metodami szybkiej detekcji, aby poprawić zdolność uzyskiwania informacji o strukturze z małych, słabo dyfrakcyjnych, wrażliwych na promieniowanie kryształów białek charakterystycznych dla białek błonowych . Do 2020 roku proponuje się instalację nowej technologii pierścieni akumulacyjnych w APS (achromat multibend), która powinna zapewnić zwiększoną intensywność wiązki przy przekrojach wiązki na poziomie nanometrów.

Zobacz też

Bibliografia

  1. ^ B c Liszewskiego Kathy (1 październik 2015). „Analiza struktury białek błonowych” . Wiadomości o inżynierii genetycznej i biotechnologii (artykuł). 35 (17): 14. doi : 10.1089/gen.35.17.02 .(wymagana subskrypcja)
  2. ^ „Akcelerator liniowy” . Narodowe Laboratorium Argonne . Zarchiwizowane z oryginału w dniu 24 marca 2008 roku . Źródło 9 stycznia 2008 .
  3. ^ „Synchrotron Booster” . Narodowe Laboratorium Argonne . Zarchiwizowane z oryginału w dniu 24 marca 2008 roku . Źródło 9 stycznia 2008 .
  4. ^ „Pierścień magazynujący elektrony” . Narodowe Laboratorium Argonne . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2008-03-25 . Źródło 9 stycznia 2008 .
  5. ^ a b „Urządzenia wprowadzające” . Narodowe Laboratorium Argonne . Zarchiwizowane z oryginału w dniu 25 marca 2008 roku . Źródło 9 stycznia 2008 .
  6. ^ „Sala eksperymentalna i linie świetlne” . Narodowe Laboratorium Argonne . Zarchiwizowane z oryginału w dniu 25 marca 2008 roku . Źródło 9 stycznia 2008 .
  7. ^ „LOM i linie wiązki” . Narodowe Laboratorium Argonne . Zarchiwizowane z oryginału w dniu 25 marca 2008 roku . Źródło 9 stycznia 2008 .

Linki zewnętrzne

Współrzędne : 41 ° 42′13 "N 87 ° 59′17" W / 41,70361°N 87,98806°W / 41.70361; -87,98806