Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe een geavanceerd optisch systeem de Advanced Photon Source-upgrade mogelijk zal maken

Optica in de APS-upgrade

De kern van de Advanced Photon Source Upgrade (APS-U) wordt gevormd door een geavanceerd optisch systeem. Dit nieuwe systeem zal röntgenbundels produceren met een ongekende helderheid en samenhang, waardoor wetenschappers de structuur en het gedrag van materie op atomair en moleculair niveau kunnen onderzoeken.

Het APS-U-opticasysteem zal gebaseerd zijn op een technologie genaamd multi-bend achromat (MBA) roostermagneten, die speciaal zijn ontworpen om de chromatische aberraties te corrigeren die optreden wanneer röntgenstralen door een magnetisch veld gaan. Hierdoor zal de APS Upgrade röntgenstralen met hoge helderheid kunnen leveren over een breder bereik aan energieën dan mogelijk is met de bestaande APS.

Het nieuwe optische systeem zal ook beschikken over een aantal andere geavanceerde technologieën, waaronder:

- Uiterst nauwkeurige uitlijnings- en controlesystemen

- Geavanceerd bundellijnontwerp en optica

- Nieuwe materialen voor röntgenspiegels en lenzen

Voordelen van het APS-U Optics-systeem

Het nieuwe optische systeem zal de prestaties van de APS aanzienlijk verbeteren en onderzoekers voorzien van:

- Helderdere röntgenstralen, waardoor een hogere gevoeligheid en snellere gegevensverzameling mogelijk zijn

- Coherente röntgenbundels, waardoor onderzoekers de structuur van materialen in ongekend detail kunnen bestuderen

- Een breder scala aan röntgenenergieën, waardoor nieuwe mogelijkheden voor wetenschappelijk onderzoek ontstaan

Wetenschappelijke ontdekkingen mogelijk maken

Het APS-U-opticasysteem zal een breed scala aan wetenschappelijke ontdekkingen mogelijk maken op gebieden zoals:

- Materiaalkunde

- Scheikunde

- Biologie

- Geneesmiddel

- Nanowetenschap

- Milieukunde

- Energiewetenschap

Het nieuwe systeem zal ook nieuwe kansen bieden voor industrieel onderzoek en ontwikkeling, zoals bij de ontwikkeling van nieuwe medicijnen, materialen en apparaten.

De APS-U is een grote investering in de toekomst van de wetenschap. Het nieuwe optische systeem zal ervoor zorgen dat de APS een van de toonaangevende lichtbronnen ter wereld blijft, waardoor wetenschappers de tools krijgen die ze nodig hebben om baanbrekende ontdekkingen te doen.

Aanvullende informatie:

- Het APS-U-opticasysteem wordt ontwikkeld door een team van wetenschappers en ingenieurs van het Argonne National Laboratory, de Universiteit van Chicago en tal van andere instellingen.

- Het APS-U optische systeem zal ongeveer $175 miljoen kosten om te bouwen.

- De APS-U zal naar verwachting in 2023 operationeel worden.