La Fuente Avanzada de Fotones ( APS ) del Laboratorio Nacional Argonne (en Lemont, Illinois) es una instalación de fuente de luz de rayos X de alta energía basada en un anillo de almacenamiento. Es una de las cinco fuentes de luz de rayos X que posee y financia la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de EE. UU . La APS comenzó a funcionar el 26 de marzo de 1995. Funciona como una instalación para usuarios, lo que significa que está abierta a la comunidad científica mundial, y más de 5.500 investigadores hacen uso de sus recursos cada año.
El APS utiliza una serie de aceleradores de partículas para empujar electrones hasta casi la velocidad de la luz y luego los inyecta en un anillo de almacenamiento que tiene aproximadamente dos tercios de milla de diámetro. En cada curva de la vía, estos electrones emiten radiación sincrotrón en forma de rayos X ultrabrillantes. Los científicos de 65 estaciones experimentales alrededor del anillo utilizan estos rayos X para investigaciones básicas y aplicadas en diversos campos.
Los científicos utilizan los rayos X generados por el APS para observar el interior de las baterías, con el objetivo de crear dispositivos de almacenamiento de energía más duraderos y de carga más rápida; [1] mejorar la impresión 3D para obtener materiales más duraderos; [2] para aprender más sobre el comportamiento de las partículas cargadas con el fin de mejorar la electrónica; [3] y mapear el cerebro para comprender más sobre las enfermedades neurológicas. [4] La investigación de APS jugó un papel en el desarrollo de las vacunas COVID-19 que se utilizan en los Estados Unidos. [5]
La sala de experimentos rodea el anillo de almacenamiento y está dividida en 35 sectores, cada uno de los cuales tiene acceso a líneas de rayos X , una en un dispositivo de inserción y la otra en un imán de flexión. [6] Cada sector también corresponde a un módulo de laboratorio/oficina que ofrece acceso inmediato a la línea de luz. [7]
Se han concedido dos premios Nobel de química por trabajos realizados parcialmente en la APS. El premio de 2009 fue otorgado por el descubrimiento de la estructura del ribosoma [8] y el premio de 2012 por la estructura de los receptores acoplados a proteína G. [9]
El APS se encuentra actualmente en una actualización que reemplazará el anillo de almacenamiento original con una nueva red acromática de curvaturas múltiples, se construirán nueve líneas de luz con nuevas características y se mejorarán 15 líneas de luz existentes. [10] El resultado serán rayos X que serán hasta 500 veces más brillantes que los generados actualmente, y líneas de luz que permitirán una mayor capacidad de enfoque para examinar materiales más pequeños con mayor detalle. El período de instalación del nuevo anillo de almacenamiento comenzará el 24 de abril de 2023 y su finalización está prevista aproximadamente 12 meses después, en 2024. [11]
41°42′13″N 87°59′17″O / 41.70361°N 87.98806°W / 41.70361; -87.98806