El Centro Canadiense de Radiación Sincrotrón ( CSRF ) ( en francés : Institut canadien du rayonnement synchrotron – ICRS ) fue el centro nacional de radiación sincrotrón de Canadá desde 1983 hasta 2005. Constaba de tres líneas de luz en el Centro de Radiación Sincrotrón de la Universidad de Wisconsin-Madison ( EE. UU.) y prestó servicios a la comunidad canadiense de sincrotrón hasta la apertura de la Fuente de Luz Canadiense en Saskatoon ( Saskatchewan) , que finalmente dejó de funcionar en 2008. [1]
En 1972, Mike Bancroft , profesor de química de la Universidad de Western Ontario (UWO), participó en un taller organizado por Bill McGowan sobre los usos de la radiación de sincrotrón . En ese momento no había usuarios de sincrotrón en Canadá , pero como resultado del contacto establecido con el entonces director Ed Rowe en la reunión, comenzó a trabajar en el Centro de Radiación de Sincrotrón (SRC) en Madison, Wisconsin , en 1975.
Después de varios intentos fallidos de establecer una instalación de sincrotrón en Canadá, Bancroft presentó una propuesta al Consejo Nacional de Investigación (NRC) para construir una línea de luz canadiense en el sincrotrón Tantalus existente en el SRC. Rowe había ofrecido a Bancroft el uso del 100% de la línea de luz sin cargo a perpetuidad [1] – Bancroft recordó que Rowe "tenía debilidad por los canadienses, tenía algunos parientes de Canadá, por lo que fue extremadamente servicial". [2] En 1978, el recién creado NSERC otorgó fondos de capital. Esto no fue suficiente, y se obtuvo más financiación del Fondo de Desarrollo Académico de la UWO y del NSERC al año siguiente para completar dos estaciones terminales. [1] Bancoft diría más tarde "Esperábamos obtener más líneas de luz, así que lo llamamos Instalación Canadiense de Radiación Sincrotrón (CSRF)". [2] Bancroft fue nombrado Director Científico, con Norman Sherman del NRC, que sería el propietario y administrador de la instalación. El dinero operativo fue proporcionado inicialmente por UWO, y Kim Tan fue contratado como gerente de operaciones del CSRF, con sede en Madison. [1]
Se encargó a Baker Engineering un monocromador tipo Grasshopper (denominado así porque su brazo de accionamiento mecánico se parecía a las patas traseras de un saltamontes ). Este tipo de monocromador había sido diseñado específicamente para su uso con radiación de sincrotrón y había demostrado ser fácil de usar, resistente y fiable en el anillo SRC existente, Tantalus, y en el Laboratorio de Radiación de Sincrotrón de Stanford . La línea de luz se instaló en el plazo de un año y, a finales de 1981, los resultados iniciales demostraron que su rendimiento era de última generación en el rango de energía de los fotones de 50 a 500 eV . [3]
Entre sus primeros trabajos más destacados se encuentran la microscopía de rayos X en muestras biológicas y la espectroscopia en fase gaseosa, con una serie de artículos muy influyentes sobre los gases nobles . A mediados de los años 1980, el número de publicaciones aumentó de forma constante, al igual que la financiación operativa a través del NRC y el NSERC.
SRC estaba construyendo un nuevo sincrotrón, Aladdin, y nuevamente Rowe ofreció a CSRF el uso del 100% de su línea de luz sin cambios en la perpetuidad en la nueva máquina. [1] Aladdin sufrió serios retrasos, hasta el punto en que se cortó su financiación y el futuro parecía altamente incierto. [4] Con la mejora del rendimiento de la nueva máquina, se tomó la decisión de transferir la línea de luz a Aladdin en enero de 1986, [1] algunos meses antes de que se restableciera la financiación de Aladdin. [5] Bancroft comentó más tarde: "Creo que fuimos la primera línea de luz en transferir, tal vez asumimos un pequeño riesgo porque el rendimiento de Aladdin no estaba completamente confirmado". [2]
En Aladdin, con la mayor intensidad de rayos X , se abrieron nuevas áreas de la ciencia y aumentó el número de usuarios, principalmente centrados en la absorción de rayos X y la espectroscopia de fotoemisión de gases y sólidos. Ron Cavell, de la Universidad de Alberta, donó un espectrómetro de fotoemisión y lo modificó para realizar trabajos en fase gaseosa de alta resolución. [1]
La intensidad de los rayos X del Aladino era mucho mayor que la del Tántalo, especialmente en el rango de energía de los fotones de hasta 4000 eV. Estas energías más altas estaban potencialmente disponibles utilizando monocromadores de mayor energía que el Grasshopper. En 1987, cuando Bancroft era ahora director del departamento de Química de la UWO, planeó una nueva línea de luz para cubrir el rango de energía de 1500 a 400 eV. Se presentó una solicitud exitosa al recién formado Centro de Investigación de Materiales de Ontario, y se contrató a TK Sham del Laboratorio Nacional de Brookhaven para diseñar la línea de luz. [1] Se seleccionó un monocromador de doble cristal (DCM), que sería construido por el Laboratorio de Ciencias Físicas de Madison, utilizando un espejo cilíndrico con un novedoso mecanismo de flexión para enfocar el haz de rayos X después del monocromador. [6] BX Yang, también de Brookhaven, fue contratado en 1988 para construir la línea de luz. [1] La línea de luz se construyó en menos de 18 meses y se inauguró oficialmente en 1990. [1] La línea de luz DCM del CSRF fue considerada particularmente notable por el SRC, ya que fue la única línea de luz en la instalación que alcanzó energías superiores a 1500 eV. [7] Con dos líneas de luz, el uso por parte de la comunidad canadiense aumentó, con más de 40 científicos de 10 instituciones canadienses utilizando la instalación entre 1990 y 1992. La financiación ahora era estable y adecuada, sin cargos para los usuarios. [1]
El rango de energía de 300 a 1500 eV todavía no estaba disponible en el CSRF, por lo que en 1992 Bancroft solicitó al NSERC una tercera línea de luz. Se obtuvo financiación en 1994 y Brian Yates, que había sido el primer estudiante de doctorado de sincrotrón de Bancroft, fue contratado para construir la línea de luz. El diseño elegido fue un monocromador de rejilla esférica de tipo dragón , con una sola rejilla que cubre el rango de 240 a 700 eV, diseñado y fabricado por MacPherson Inc. [8] La línea de luz sufrió algunos retrasos, pero estuvo operativa para los usuarios en 1998. Adam Hitchcock de la Universidad McMaster donó un espectrómetro de fotoemisión para mediciones de coincidencia.
Durante los últimos 10 años de su existencia, el CSRF estuvo a cargo de Walter Davidson, del NRC, y TK Sham (UWO) fue el director científico. En 2004, la línea de luz SGM se desmanteló y se trasladó a Canadá para su uso en las nuevas instalaciones canadienses, mientras que las dos líneas de luz restantes, de 30 y 15 años de antigüedad, seguían funcionando correctamente en 2007. [1]
Tras una prolongada campaña de la comunidad canadiense de usuarios de sincrotrones, en 1999 se tomó la decisión de construir un sincrotrón canadiense en Saskatoon , Saskatchewan : el Canadian Light Source (CLS). [9] La comunidad de usuarios del CSRF propuso llevar las tres líneas de luz del CSRF al CLS e instalarlas en el sincrotrón más nuevo. Sin embargo, el Comité Asesor de Instalaciones del CLS recomendó que solo se reutilizara la línea de luz SGM y que se construyeran reemplazos más nuevos para las otras dos líneas de luz. [10] En el caso de que así fuera, solo el monocromador y el mecanismo de rendija de salida de la línea de luz SGM se llevaron a Canadá y se reutilizaron, con algunas modificaciones, en la línea de luz del mismo nombre en el CLS. [11] El monocromador Grasshopper también se llevó al CLS, donde ahora es una pieza de museo, mientras que la línea de luz DCM se dejó en SRC, donde continúa en uso. [1] En el CLS, las líneas de luz VLS-PGM [12] y SXRMB [13] , respectivamente, se construyeron para reemplazar esas dos líneas de luz.
El CSRF cesó formalmente sus operaciones el 31 de marzo de 2008. Varios exmiembros del CSRF, incluido Kim Tan, se trasladaron al CLS, y el laboratorio de Saskatoon empleó a muchos antiguos usuarios del CSRF. [1] Emil Hallin, que en aquel entonces trabajaba en el Laboratorio de Aceleradores de Saskatchewan , que diseñó el CLS, y que ahora es su Director de Desarrollo Científico Estratégico, [14] obtuvo su primera experiencia con líneas de luz de sincrotrón en el CSRF. [1]
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