Синхротрон нового поколения запущен в Швеции

В Лунде, Швеция, 25 августа 2015 г. состоялся первый запуск на новом ускорителе электронов MAX IV. Первые пучки электронов ускорились в кольце синхротрона длиной 528 м до энергии в 3 (ГэВ). MAX IV — первый в мире синхротрон нового поколения, который является началом новой эры для рентгеновской науки.

Шведский синхротронный ускоритель MAX IV — первая  синхротронная установка четвертого поколения

В синхротроне, пучки электронов циркулируют почти на световой скорости внутри кольцевой вакуумной трубы. Мощные "изгибающие" магниты направляют электроны по кругу, а "фокусирующие" магниты сжимают пучок электронов, преодолевая силу их взаимного отталкивания. В финале электроны проходят через специальные магниты, которые "толкают" их в сторону, в результате чего образуются импульсы рентгеновских лучей, известные как синхротронное излучение.

В синхротроне четвертого поколения используется более узкая вакуумная труба. В MAX IV она всего 22 мм в диаметре — это примерно половина от диаметра трубы в синхротронах прошлого поколения. Благодаря узкой трубе можно получить более сильные магнитные поля с помощью более компактных магнитов, которые стоят дешевле и потребляют в 10 раз меньше электроэнергии.

Конструкция вакуумной трубы была позаимствована у Большого адронного коллайдера, который ускоряет протоны, а не электроны. Ее особенность — стенки из особого сплава, который поглощает любые молекулы воздуха, способные нарушить формирование пучка.

Новый синхротрон производит более яркие и узкие пучки рентгеновских лучей, что дает возможность наблюдать химические реакции внутри аккумуляторов, выявлять структуру белков и рассматривать другие наноразмерные процессы т.д. Исследования на новом синхротроне будут доступнее с финансовой точки зрения, что даст толчок множеству научных проектов.

В ближайшие несколько недель, команда MAX IV планирует ускорить большее количество электронов для получения рентгеновских пучков высокого качества. Затем вокруг синхротрона будут построены  восемь станций для проведения экспериментов. Их запуск запланирован на 20 июня 2016 г. — символично в день летнего солнцестояния. Общая стоимость установки и станций составит €450 млн евро, деньги были выделены из бюджета Швеции.