De Spallation Neutronenbron van het Oak Ridge National Laboratory van het Department of Energy heeft een nieuwe mijlpaal bereikt door een volledige productiecyclus voor neutronen van 1,3 megawatt te laten draaien.

Het bereiken van het recordvermogensniveau met een opmerkelijke beschikbaarheid van de versnellerstraal van 94 procent vormt een nieuwe basis voor de werking en een pad om betrouwbaar te werken bij hogere vermogens. Verhoogd vermogen biedt onderzoekers de mogelijkheid om snellere wetenschappelijke analyses uit te voeren met neutronen op meer soorten materialen.

SNS, een DOE Office of Science gebruikersfaciliteit, begon zijn activiteiten in 2006 en is momenteel 's werelds krachtigste faciliteit voor het verspreiden van neutronenverstrooiing op basis van pulsen, gebruikt door wetenschappers om fundamentele eigenschappen en gedragingen van energie en materialen op atomaire schaal te onthullen. Neutronenbijdragen bij SNS hebben geleid tot vooruitgang in elektronische apparaten, verbeterde medicijnafgifte, en sterkere bouwmaterialen voor transportinfrastructuur.

De faciliteit versnelt protonen met bijna 90 procent van de lichtsnelheid door een lineaire versneller en in een ring die de protonpuls met een factor 1 comprimeert. 000. De protonen botsen met een vloeibaar kwikdoel, die een "spall" van neutronen creëert die naar krachtige instrumenten stromen waar wetenschappers de interacties van de neutronen met een verscheidenheid aan materialen meten.

Continue en betrouwbare operaties op 1,3 MW tijdens de laatste 12-weekse productiecyclus van SNS werden mogelijk gemaakt door een robuustere roestvrijstalen doelmodule en een reeks verbeteringen in de versnellersystemen die een hogere protonstroom en -energie mogelijk maakten. SNS heeft vermogensniveaus van maar liefst 1,4 MW bereikt, maar dit is de eerste keer dat de faciliteit gedurende een voorspeld tijdsbestek niveaus van wel 1,3 MW aanhoudt.

Wetenschappers en ingenieurs van Oak Ridge hebben de levensduur van SNS-doelen verlengd door de prestaties van eerdere doelen te bestuderen en aanpassingen aan te brengen, zoals de injectie van kleine belletjes heliumgas in de vloeibare kwikstroom van het doelvat - een verbetering die de impactspanningen vermindert die worden veroorzaakt door de protonen straal.

in 2016, SNS implementeerde een Target Management Plan om prestatiegegevens vast te leggen en ontwerpverbeteringen op te nemen in nieuwe doelen, die momenteel ongeveer drie keer per jaar worden geïnstalleerd. Sinds de uitvoering van het plan, elk doel heeft betrouwbaar gepresteerd volgens het beoogde ontwerp.

Zoals gepland, SNS zal de volgende neutronenproductiecyclus uitvoeren op 1,4 MW.