Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
NSLS-II
NSLS-II Aerial.jpg
Аэрофотоснимок Национального синхротронного источника света II (NSLS-II) в Брукхейвенской национальной лаборатории.
Основная информация
ТипНаучно-исследовательский центр
Город или мегаполисАптон, Нью-Йорк
СтранаСоединенные Штаты
Координаты40 ° 51'55,38 ″ с.ш. 72 ° 52'19,71 ″ з.д. / 40,8653833 ° с.ш. 72,8721417 ° з.д. / 40.8653833; -72,8721417
Строительство началось2009 г.
Завершенный2015 [1]
Расходы912 000 000 долларов США
ВладелецМинистерство энергетики США
Технические подробности
Площадь пола400 000 кв. Футов (37 000 м 2 ) [2]
Дизайн и конструкция
Архитектурная фирмаHDR, Inc.
Генеральный подрядчикTorcon, Inc. [3]
Веб-сайт
BNL: Национальный синхротронный источник света II (NSLS-II)

Национальный синхротрон Источник света II (NSLS-II) в Брукхейвенской национальной лаборатории (BNL) в Аптон, Нью - Йорк является национальным исследовательским пользователем объект финансируется главным образом Департамент энергетики США «с (DOE) Управления науки. NSLS-II - один из самых передовых источников синхротронного света в мире , предназначенный для получения рентгеновских лучей в 10 000 раз ярче, чем исходный источник света BNL, Национальный источник синхротронного света (NSLS). NSLS-II поддерживает фундаментальные и прикладные исследования в области энергетической безопасности , синтеза и производства передовых материалов, окружающей среды и здоровья человека.

NSLS-II - это современный накопитель электронов средней энергии (3 миллиарда электрон-вольт). Установка позволяет изучать свойства и функции материалов с наноразмерным разрешением и высокой чувствительностью, предоставляя ведущие в мире возможности для рентгеновской визуализации и энергетического анализа с высоким разрешением. Объект открыт для исследователей из академических кругов и промышленности.

NSLS-II поддерживает основные достижения в новых энергетических технологиях, таких как топливные элементы на основе нанокатализаторов, экономичное использование солнечной энергии, высокотемпературные сверхпроводники в электрической сети с высокой пропускной способностью и высокой надежностью, а также передовые системы хранения электроэнергии для транспортировки и использования возобновляемых источников энергии с перерывами. источники. [4]

Внешний вид объекта National Synchrotron Light Source II, сделанный 22 июля 2012 года во время публичной экскурсии по Брукхейвенской национальной лаборатории "Летние воскресенья".

Пользователи и партнеры [ править ]

Пользователи [ править ]

В 2017 году NSLS-II обслужил более 1000 исследователей («пользователей») из академических, промышленных и государственных лабораторий по всему миру. Любой квалифицированный исследователь может подать рецензируемое предложение по использованию NSLS-II.

Партнеры [ править ]

NSLS-II сотрудничает с государственными и частными учреждениями, чтобы финансировать строительство и эксплуатацию некоторых из своих трубопроводов. Его партнерства включают BNL в Центр Функциональные наноматериалы и Национальный институт стандартов и технологий , среди многих других. NSLS-II всегда открыт для новых партнерских отношений.

Beamlines [ править ]

В настоящее время NSLS-II имеет 29 каналов пучка (экспериментальных станций), открытых для работы пользователей. [5] Когда установка будет завершена, NSLS-II будет иметь по крайней мере 58 работающих пучков.

Лучи в NSLS-II сгруппированы в пять научных программ: жесткое рентгеновское рассеяние и спектроскопия, визуализация и микроскопия, структурная биология, мягкое рентгеновское рассеяние и спектроскопия и комплексное рассеяние. Эти программы группируют вместе каналы пучков, которые предлагают похожие типы исследовательских методов для изучения поведения и структуры материи.

Рассеяние жесткого рентгеновского излучения и спектроскопия [ править ]

  • 6-BM: Измерение материалов (BMM)
  • 7-BM: быстрое поглощение и рассеяние рентгеновских лучей (QAS)
  • 8-ID: Спектроскопия внутренней оболочки (ISS)
  • 27-ID: дифракция рентгеновских лучей высоких энергий (HEX) (в стадии разработки)
  • 28-ID-1: Функция распределения пар (PDF)
  • 28-ID-2: Порошковая дифракция рентгеновских лучей (XPD)

Визуализация и микроскопия [ править ]

  • 3-ID: жесткий рентгеновский нанозонд (HXN)
  • 4-BM: рентгеновский флуоресцентный микрозонд (XFM)
  • 5-ID: рентгеновская спектроскопия с субмикронным разрешением (SRX)
  • 8-BM: Спектроскопия поглощения рентгеновских лучей нежной энергии (TES)
  • 9-ID: когерентная дифракционная визуализация (CDI) (в стадии разработки)
  • 18-ID: полноэкранное рентгеновское изображение (FXI)

Структурная биология [ править ]

  • 16-ID: Рассеяние рентгеновских лучей в науках о жизни (LIX)
  • 17-ID-1: Высокоавтоматизированная диаграмма направленности макромолекулярной кристаллографии (AMX)
  • 17-ID-2: Передовая микрофокусирующая кристаллография макромолекул (FMX)
  • 17-BM: Рентгеновский снимок биологических материалов (XFP)
  • 19-ID: Биологическая микродифракционная установка (NYX)

Мягкое рентгеновское рассеяние и спектроскопия [ править ]

  • 2-ID: мягкое неупругое рассеяние рентгеновских лучей (ШЕСТЬ)
  • 7-ID-1: Спектроскопия Soft и Tender 1 (SST-1)
  • 7-ID-2: Spectroscopy Soft and Tender 2 (SST-2)
  • 21-ID-1: Электронная спектроскопия ARPES (ESM-ARPES)
  • 21-ID-2: Электронная спектроскопия XPEEM (ESM-XPEEM)
  • 22-IR-1: Пограничная синхротронная инфракрасная спектроскопия (FIS)
  • 22-IR-2: Магнитоспектроскопия, эллипсоментрия и оптическая спектроскопия с временным разрешением (MET)
  • 23-ID-1: Когерентное мягкое рассеяние рентгеновских лучей (CSX)
  • 23-ID-2: мягкая рентгеновская спектроскопия in situ и Operando (IOS)
  • 29-ID-1: Мягкий рентгеновский нанозонд (SXN) (в стадии разработки)
  • 29-ID-2: NanoARPES и NanoRIXS (ARI) (в стадии разработки)

Комплексное рассеяние [ править ]

  • 4-ID: комплексные исследования на месте и резонансные жесткие рентгеновские лучи (ISR)
  • 10-ID: неупругое рассеяние рентгеновских лучей (IXS)
  • 11-ID: когерентное рассеяние жесткого рентгеновского излучения (CHX)
  • 11-BM: Комплексное рассеяние материалов (CMS)
  • 12-ID: Интерфейсы Soft Matter (SMI)

Параметры накопительного кольца [ править ]

NSLS-II - это электронное накопительное кольцо средней энергии (3,0 ГэВ), предназначенное для доставки фотонов с высокой средней спектральной яркостью, превышающей 10 21 ф / с в диапазоне энергий 2-10 кэВ, и плотностью потока, превышающей 10 15 ф / с во всех спектральных диапазонах. диапазоны. Эти характеристики требуют, чтобы накопительное кольцо поддерживало очень сильноточный электронный пучок (до 500 мА) с очень малым горизонтальным (до 0,5 нм-рад) и вертикальным (8 пм-рад) эмиттансом . Электронный пучок стабилен по своему положению (<10% от его размера), углу (<10% его расходимости), размерам (<10%) и интенсивности (отклонение ± 0,5%).

Решетка накопительного кольца [ править ]

Решетка накопительного кольца NSLS-II состоит из 30 ячеек с двойным изгибом ахромата (DBA), которые могут вместить не менее 58 линий пучка для пользовательских экспериментов, распределенных по типам источников следующим образом:

  • 15 прямых с низким бета-ID для ондуляторов или сверхпроводящих вигглеров
  • 12 прямых линий с высоким бета-ID для ондуляторов или демпфирующих вигглеров
  • 31 порт BM, обеспечивающий широкополосные источники, охватывающие ИК-, ВУФ-диапазоны и мягкое рентгеновское излучение. В качестве альтернативы любой из этих портов можно заменить на порт 3PW, охватывающий диапазон жесткого рентгеновского излучения.
  • 4 порта BM на диполях с большим зазором (90 мм) для очень дальнего ИК-диапазона

Источники излучения [ править ]

Продолжая традицию, установленную NSLS, источники излучения NSLS-II охватывают очень широкий спектральный диапазон, от дальнего инфракрасного (до 0,1 эВ) до очень жесткого рентгеновского диапазона (> 300 кэВ). Это достигается за счет комбинации изгибающих магнитов, трехполюсных вигглеров и источников вставного устройства (ID). [6]

История [ править ]

Строительство NSLS-II началось в 2009 году и было завершено вовремя и в рамках бюджета в 2014 году. NSLS-II увидел свет в октябре 2014 года. Строительство объекта обошлось в 912 000 000 долларов США, и проект получил награду Министерства энергетики Министерства энергетики США за выдающиеся достижения. Torcon Inc. со штаб-квартирой в Нью-Джерси была генеральным подрядчиком, выбранным Министерством энергетики для этого проекта. [7]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Национальный синхротронный источник света II отмечает два года эксплуатации пользователем" . hpcwire.com . Проверено 6 сентября 2017 года .
  2. ^ "Первый бетонный залив для здания кольца NSLS-II" . bnl.gov . Проверено 28 марта 2011 года .
  3. ^ «Контракт NSLS-II будет означать сотни рабочих мест для Лонг-Айленда» . bnl.gov . Проверено 28 марта 2011 года .
  4. ^ "BNL Photon Sciences | О NSLS-II" . www.bnl.gov . Проверено 21 ноября 2017 .
  5. ^ "BNL | Фотонные науки | Директория лучевых линий" . www.bnl.gov . Проверено 28 марта 2021 .
  6. ^ "BNL | Параметры ускорителя NSLS-II" . www.bnl.gov . Проверено 21 ноября 2017 .
  7. ^ "Национальные лаборатории Брукхейвена | Строительный бим | Торкон" . www.torcon.com .

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с Национальным источником синхротронного света II на Викискладе?
  • BNL: Национальный синхротронный источник света II (NSLS-II)
  • BNL Photon Sciences: О NSLS-II
  • Брукхейвенская национальная лаборатория - страсть к открытиям
  • Lightsources.org

Координаты : 40 ° 51′55,38 ″ с.ш. 72 ° 52′19,71 ″ з.д.  / 40.8653833°N 72.8721417°W / 40.8653833; -72.8721417 (NSLS-II)