De ESRF-Raad, vertegenwoordiger van de 22 partnerlanden van de ESRF, groen licht gegeven voor de aanleg en ingebruikname van vier nieuwe bundellijnen van 2018-2022. De bundellijnen zijn ontworpen om de verbeterde prestaties van de eerste van een nieuwe generatie synchrotron te benutten, de extreem briljante bron (EBS), die bij de ESRF wordt gebouwd.

De vier nieuwe bundellijnen zullen het onderzoek ondersteunen dat gericht is op de grote uitdagingen waarmee onze samenleving wordt geconfronteerd, inclusief het definiëren van de volgende generatie biomaterialen en nieuwe duurzame materialen, nieuwe medicijnen ontwikkelen, het ontrafelen van de complexe mechanismen van levende organismen en het reconstrueren van historische artefacten en fossielen in 3D, die nieuwe vensters zullen openen naar de oorsprong van de mensheid.

De 4 ESRF-EBS vlaggenschipbundellijnen:

• Een bundellijn voor seriële macromoleculaire kristallografie
  Seriële kristallografie komt naar voren als een unieke techniek om structuren van belangrijke klassen eiwitten op te lossen die alleen beschikbaar zijn in submicronkristallen, terwijl u stralingsschade beheert. Deze EBS-bundellijn zal nieuwe perspectieven bieden voor life sciences door wereldwijd een unieke faciliteit te bieden voor zijn fluxdichtheid en stabiliteit. Voorbeelden van onderzoekstoepassingen:fundamentele problemen zoals enzymkinetiek; geneesmiddeleffecten in doeleiwitten; determinanten die menselijke antilichamen tegen virussen neutraliseren.
• Een bundellijn voor harde röntgendiffractiemicroscopie
  Donkerveld harde röntgenmicroscopie is uniek om de hiërarchische correlaties van structuren in materialen te bestuderen van millimeters tot tientallen nanometers. Deze bundellijn zal nieuwe perspectieven bieden voor een dieper begrip van materiaaleigenschappen in nanogestructureerde en niet-homogene materialen door wereldwijd een unieke faciliteit te bieden voor de penetratie van harde röntgenstralen, fluxdichtheid en stabiliteit. Voorbeelden van onderzoekstoepassingen:meerschalige karakterisering van moderne technische materialen; biomaterialen zoals kunstheupen, implantaten; effecten van omgevingsfactoren; materiaalmoeheid bij transport.
• Een bundellijn voor Coherente X-rays Dynamics en Imaging Applications
  Coherente röntgenstralen zijn ideaal om de geheime correlaties in materialen en levende materie in 3D-ruimte en in tijd onder operando-omstandigheden te bestuderen. Deze bundellijn zal nieuwe perspectieven bieden om dynamische processen onder reële omstandigheden te observeren en karakteristieke correlaties te detecteren die omkeerbare en omkeerbare processen tot op het enkele atoom bepalen door gebruik te maken van de ongeëvenaarde EBS coherente röntgenstralingsflux. Voorbeelden van onderzoekstoepassingen:dynamiek en structuur van spiervervorming; begrip van de grondbeginselen van hartziekten; biomineralisatieprocessen in tanden (dentine); beeldvorming in fotonische apparaten (smartphonepanelen).
• Een bundellijn voor High Throughput Large Field Phase-contrast
  Met zeer hoge energie en röntgencoherentie, tomografie met hoge doorvoer is bij uitstek geschikt om grote objecten (~1 meter) met een resolutie van minder dan een micrometer op een niet-destructieve manier te bestuderen. Deze bundellijn zal nieuwe perspectieven bieden voor onderzoek in paleontologie en archeologie, maar ook voor de industriële studie van materialen door de grootste hoogenergetische en zeer coherente synchrotronbundel ter wereld te leveren voor hiërarchische beeldvorming en tomografie met hoge doorvoer. Voorbeelden van 3D-beeldvormingsonderzoekstoepassingen:materialen voor ruimte, luchtvaart, auto; anatomie op micronschaal van complete organen; hiërarchische beeldvorming van grote exemplaren (bijv. mummies); 3D-virtuele reconstructie van fossielen en unieke artefacten.

Een buitengewoon briljante bron voor een kwantumsprong in onderzoek

In mei 2015 de ESRF lanceerde het ESRF-EBS-project, een investering van 150M€ over 2015-2022. De EBS is een nieuwe en revolutionaire röntgenbron, gebaseerd op een nieuw concept van opslagring. Dit is de eerste van een nieuwe generatie synchrotrons, waarvan het ontwerp door vrijwel alle toekomstige synchrotron-laboratoria wereldwijd is overgenomen. De EBS is ook een innovatief wetenschappelijk project, met een ambitieus instrumentatieprogramma, een geïntensiveerde 'big data'-strategie, en de bouw van nieuwe state-of-the-art beamlines, ontworpen om de verbeterde schittering te benutten, coherentieflux en prestaties van de EBS-bron.

Deze beslissing om de vier bundellijnen te bouwen, vormt een beslissende mijlpaal voor het ESRF-EBS-project. Terwijl andere upgradeprojecten van de vierde generatie over de hele wereld zich nog in de conceptuele fase bevinden, de EBS is van de baan en trekt nieuwe perspectieven voor röntgenwetenschap met een ambitieus portfolio van bundellijnen.

"De nieuwe opbergring, samen met de meest geavanceerde portfolio van nieuwe bundellijnen, zal wetenschappers in staat stellen om röntgenwetenschap in onderzoeksdomeinen en toepassingen te brengen die een paar jaar geleden niet konden worden gedacht. EBS zal nieuwe hulpmiddelen bieden voor het onderzoek van materialen en levende materie, van de macroscopische wereld tot op nanometerschaal en zelfs tot aan het enkele atoom. Het openen van nieuwe mogelijkheden voor synchrotronwetenschap vormt de kern van de missie van de ESRF", onderstreept Dr. Francesco Sette, ESRF-directeur-generaal.

Een sterke betrokkenheid van de internationale wetenschappelijke gemeenschap op het gebied van röntgenstraling

Het besluit van de Raad is het resultaat van een proces waarbij de internationale wetenschappelijke gemeenschap sterk betrokken is. in 2015, de ESRF lanceerde een oproep voor Expressions of Interest (Eol) om de meest impactvolle en wetenschappelijk veelbelovende projecten te identificeren die de ESRF kan realiseren met de EBS-bron. Het wetenschappelijk adviescomité van de ESRF selecteerde acht projecten uit de 48 ontvangen EOL.

"Sinds de bouw en de succesvolle ingebruikname van de eerste synchrotron van de derde generatie in de periode 1988-94, ESRF heeft een nieuw samenwerkingsmodel uitgevonden tussen synchrotron-wetenschappers en -ingenieurs:het delen van expertise en middelen tussen partnerlanden om de beste geesten te krijgen, internationale samenwerking stimuleren en de beste wetenschap leveren. Vandaag, de ESRF blijft deze pioniersrol spelen met het EBS-project, zoals aangetoond door nieuwe partnerlanden die toegang hebben tot de ESRF en door de enorme betrokkenheid van de wetenschappelijke gemeenschap op het gebied van röntgenstraling bij het definiëren van het toekomstige wetenschappelijke EBS-programma en bundellijnen", zegt dr. Francesco Sette.