W Solarisie elektrony nabierają już rozpędu

Data dodania: czwartek, 19 lutego 2015, autor: naukawpolsce.pap.pl

Budowa przyspieszacza cząstek to nie bułka z masłem. Naukowcy muszą pokonać wiele trudności, aby uzyskiwać cząstki, rozpędzać je i kierować ich torem lotu. W krakowskim synchrotronie Solaris badacze pracują teraz nad tym, by wiązka elektronów przechodziła dokładnie przez cały akcelerator.

Pierwszy w Polsce synchrotron, czyli akcelerator cząstek emitujący promieniowanie elektromagnetyczne o dużym natężeniu, powstaje na terenie III Kampusu Uniwersytetu Jagiellońskiego. To multidyscyplinarne urządzenie badawcze, które otworzy nowe możliwości dla wielu dziedzin nauki, takich jak biologia, chemia, fizyka, inżynieria materiałowa, medycyna, farmakologia, geologia czy krystalografia.

W jednostce wyemitowano pierwsze elektrony. Teraz zespół synchrotronu Solaris pracuje nad przejściem wiązki przez cały akcelerator liniowy. Aktualnie udaje się zaobserwować wiązkę elektronów bezpośrednio przed wejściem do pierwszej struktury przyspieszającej tzw. liniaka. Przed elektronami jeszcze blisko 40 metrów drogi do jego końca - poinformowano w przesłanym PAP komunikacie Narodowego Centrum Promieniowania Synchrotronowego Solaris.

- Wiązka emitowana z działa elektronowego ma energię 1.8 MeV. Obecnie pracujemy nad poprawnym zsynchronizowaniem impulsów fali elektromagnetycznej w liniaku z wiązką elektronową wyprowadzaną z działa, aby móc dalej przyspieszyć elektrony. Liczymy, że w przeciągu tygodnia uda nam się rozwikłać szereg problemów i zaobserwujemy wiązkę na końcu akceleratora liniowego - zapowiada główny fizyk akceleratorowy w Solaris, Adriana Wawrzyniak.

Pod koniec tygodnia rozpocznie się integracja linii transferowej z pierścieniem akumulacyjnymi oraz liniakiem. Zadaniem linii transferowej jest transport wiązki elektronów z liniaka do synchrotronu. W tym czasie wszelkie prace związane z rozruchem liniaka zostaną wstrzymane. Ponowne eksperymenty z wiązką elektronów będą możliwe dopiero w połowie kwietnia po zakończeniu prac montażowych całego synchrotronu.

Ważną częścią każdego synchrotronu są linie badawcze (eksperymentalne). Aktualnie powstają dwie takie linie: PEEM/XAS oraz UARPES. Zastosowania pierwszej linii to fizykochemia materiałów, nanomagnetyzm, reakcje powierzchniowe, biologia czy geologia. Dziedziny, w których może zostać wykorzystana druga linia to fizyka nadprzewodników i półprzewodników, nowe materiały elektroniczne, materiały niskowymiarowe czy badania nanostruktur.

- Ostatnio dostarczony został jeden z ważniejszych i większych elementów dla linii eksperymentalnej UARPES - undulator, czyli urządzenie wstawkowe będące źródłem promieniowania synchrotronowego. Undulator pozwala na pozyskanie lepszych parametrów wiązki fotonów. Transport tego urządzenia był niezwykle skomplikowany. Nie tylko dlatego, że urządzenie waży ponad 8 ton, ale także dlatego, że składa się z precyzyjnej mechaniki sterującej strukturą magnesów stałych. Kolejnym wyzwaniem będzie instalacja undulatora w pierścieniu akumulacyjnym. Przed nami jeszcze wiele pracy, zanim osiągniemy pierwsze światło do celów badawczych. Jesteśmy jednak na dobrej drodze - czytamy w komunikacie prasowym Narodowego Centrum Promieniowania Synchrotronowego Solaris.

Synchrotron Solaris będzie najnowocześniejszym urządzeniem tego typu w Polsce generującym promieniowanie elektromagnetyczne (od podczerwieni do promieniowania rentgenowskiego), którego unikalne właściwości pozwalają zajrzeć w głąb materii i dokonać precyzyjnych analiz. Będzie otwierał nowe horyzonty zarówno w badaniach podstawowych, stosowanych oraz przemysłowych. Infrastruktura umożliwi równoczesne prowadzenie badań kilkunastu grupom specjalistów przez całą dobę.

Projekt finansowany jest ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka na lata 2007-2013.

Źródło: PAP - Nauka w Polsce