Laboratorio nacional en Nueva York, Estados Unidos
La Fuente Nacional de Luz Sincrotrón II (NSLS-II) en el Laboratorio Nacional Brookhaven (BNL) en Upton, Nueva York, es una instalación nacional de investigación de usuarios financiada principalmente por la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE). La NSLS-II es una fuente de luz sincrotrón , diseñada para producir rayos X 10.000 veces más brillantes que la fuente de luz original del BNL, la Fuente Nacional de Luz Sincrotrón (NSLS). La NSLS-II apoya la investigación en seguridad energética , síntesis y fabricación de materiales avanzados, medio ambiente y salud humana. [4]
Exterior de las instalaciones de la Fuente Nacional de Luz Sincrotrón II, tomada el 22 de julio de 2012 durante la visita pública "Domingos de verano" del Laboratorio Nacional de Brookhaven.
Usuarios y socios
Usuarios
Para utilizar el NSLS-II, los investigadores presentan una propuesta revisada por pares. [5] En los primeros cinco meses de 2023, el NSLS-II atendió a más de 1200 investigadores de laboratorios académicos, industriales y gubernamentales de todo el mundo. [6]
Actualmente, NSLS-II cuenta con 29 líneas de luz (estaciones experimentales) abiertas para operaciones. [7] Cuando la instalación esté completa, se espera que NSLS-II "sea capaz de soportar unas 58 líneas de luz en total". [8]
Las líneas de luz del NSLS-II se agrupan en cinco programas científicos: dispersión y espectroscopia de rayos X duros , obtención de imágenes y microscopía , biología estructural, dispersión y espectroscopia de rayos X blandos y dispersión compleja. Estos programas agrupan líneas de luz que ofrecen tipos similares de técnicas de investigación para estudiar el comportamiento y la estructura de la materia.
Dispersión y espectroscopia de rayos X duros
6-BM: Medición de materiales (BMM)
7-BM: Absorción y dispersión rápida de rayos X (QAS)
8-ID: Espectroscopia de capa interna (ISS)
27-ID: Difracción de rayos X de alta energía (HEX) (en construcción)
22-IR-1: Espectroscopia infrarroja de sincrotrón de vanguardia (FIS)
22-IR-2: Magnetoespectroscopia, elipsometría y espectroscopias ópticas resueltas en el tiempo (MET)
23-ID-1: Dispersión de rayos X coherente y suave (CSX)
23-ID-2: Espectroscopia de rayos X in situ y operando (IOS)
29-ID-1: Nanosonda de rayos X blandos (SXN) (en construcción)
29-ID-2: NanoARPES y NanoRIXS (ARI) (en construcción)
Dispersión compleja
4-ID: Estudios integrados de rayos X in situ y resonantes (ISR)
10-ID: Dispersión inelástica de rayos X (IXS)
11-ID: Dispersión coherente de rayos X duros (CHX)
11-BM: Dispersión de materiales complejos (CMS)
12-ID: Interfaces de materia blanda (SMI)
Parámetros del anillo de almacenamiento
NSLS-II es un anillo de almacenamiento de electrones de energía media (3,0 GeV ) diseñado para entregar fotones con un brillo espectral promedio alto que supera los 10 21 ph/s en el rango de energía de 2 a 10 keV y una densidad de flujo que supera los 10 15 ph/s en todos los rangos espectrales. Este rendimiento requiere que el anillo de almacenamiento admita un haz de electrones de corriente muy alta (hasta 500 mA) con una emitancia horizontal (hasta 0,5 nm-rad) y vertical (8 pm-rad) muy pequeña . El haz de electrones es estable en su posición (<10 % de su tamaño), ángulo (<10 % de su divergencia), dimensiones (<10 %) e intensidad (±0,5 % de variación).
Anillo de almacenamiento enrejado
La red de anillos de almacenamiento NSLS-II consta de 30 celdas acromáticas de doble curvatura (DBA) que pueden albergar al menos 58 líneas de haz para experimentos, distribuidas por tipo de fuente de la siguiente manera:
15 ID rectas de beta baja para onduladores o wigglers superconductores
12 ID rectas de beta alta para onduladores o waveglers de amortiguación
31 puertos BM que proporcionan fuentes de banda ancha que cubren los rangos de rayos X suaves, IR y VUV. Cualquiera de estos puertos se puede reemplazar por un puerto 3PW que cubra el rango de rayos X duros.
4 puertos BM en dipolos de gran espacio (90 mm) para infrarrojos muy lejanos
Fuentes de radiación
Siguiendo la tradición establecida por el NSLS, las fuentes de radiación del NSLS-II abarcan un rango espectral muy amplio, desde el infrarrojo lejano (hasta 0,1 eV) hasta la región de rayos X muy duros (>300 keV). Esto se logra mediante una combinación de imanes de flexión, onduladores tripolares y fuentes de dispositivos de inserción (ID). [9]
Historia
La construcción de NSLS-II comenzó en 2009 y se completó en 2014. NSLS-II vio la luz por primera vez en octubre de 2014. La construcción de la instalación costó 912.000.000 dólares y el proyecto recibió el Premio a la Excelencia del Secretario del Departamento de Energía. Torcon Inc., con sede en Nueva Jersey, fue el contratista general seleccionado por el Departamento de Energía para el proyecto. [10]
Referencias
^ "National Synchrotron Light Source II celebra dos años de operaciones con usuarios". hpcwire.com . Consultado el 6 de septiembre de 2017 .
^ "Se vierte el primer hormigón para el edificio del anillo NSLS-II". bnl.gov . Consultado el 28 de marzo de 2011 .
^ "El contrato NSLS-II significará cientos de empleos para Long Island". bnl.gov . Consultado el 28 de marzo de 2011 .
^ "BNL Photon Sciences | Acerca de NSLS-II". www.bnl.gov . Consultado el 21 de noviembre de 2017 .
^ "BNL | Guía del usuario de NSLS-II | Guía de tipos de propuestas". www.bnl.gov . Consultado el 26 de abril de 2024 .
^ "Alcanzando nuevos horizontes en la reunión de usuarios de NSLS-II, CFN y LBMS de 2023". Brookhaven National Laboratory . Consultado el 26 de abril de 2024 .
^ "BNL | Photon Sciences | Beamline Directory" (Directorio de líneas de haz de BNL | Ciencias de la fotona ...
^ "Nuevas herramientas para una nueva fuente de luz en el Laboratorio Brookhaven". Laboratorio Nacional Brookhaven . Consultado el 10 de junio de 2024 .
^ "BNL | Parámetros del acelerador NSLS-II" www.bnl.gov . Consultado el 21 de noviembre de 2017 .
Medios relacionados con National Synchrotron Light Source II en Wikimedia Commons