El National Synchrotron Light Source II (NSLS-II) del Brookhaven National Laboratory (BNL) en Upton, Nueva York, es un centro nacional de investigación de usuarios financiado principalmente por la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE). NSLS-II es una de las fuentes de luz de sincrotrón más avanzadas del mundo , diseñada para producir rayos X 10.000 veces más brillantes que la fuente de luz original de BNL, la fuente de luz de sincrotrón nacional (NSLS). NSLS-II respalda la investigación básica y aplicada en seguridad energética , síntesis y fabricación de materiales avanzados, medio ambiente y salud humana.
NSLS-II | |
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Información general | |
Tipo | Facilidad de investigación y desarrollo |
Pueblo o ciudad | Upton, Nueva York |
País | Estados Unidos |
Coordenadas | 40 ° 51′55.38 ″ N 72 ° 52′19.71 ″ W / 40.8653833 ° N 72.8721417 ° W |
Comenzó la construcción | 2009 |
Terminado | 2015 [1] |
Costo | US $ 912.000.000 |
Dueño | Departamento de Energía de los Estados Unidos |
Detalles técnicos | |
Superficie del piso | 400.000 pies cuadrados (37.000 m 2 ) [2] |
Diseño y construcción | |
Estudio de arquitectura | HDR, Inc. |
Contratista principal | Torcon, Inc. [3] |
Sitio web | |
BNL: Fuente de luz de sincrotrón nacional II (NSLS-II) |
NSLS-II es un anillo de almacenamiento de electrones de energía media de última generación (3 mil millones de electronvoltios). La instalación permite el estudio de las propiedades y funciones de los materiales con una resolución a nanoescala y una sensibilidad exquisita al proporcionar capacidades líderes en el mundo para imágenes de rayos X y análisis de energía de alta resolución. La instalación está abierta a investigadores de la academia y la industria.
NSLS-II impulsa importantes avances en nuevas tecnologías energéticas, como celdas de combustible basadas en nanocatalizadores, uso económico de energía solar, superconductores de alta temperatura en una red eléctrica de alta capacidad y alta confiabilidad, y sistemas avanzados de almacenamiento eléctrico para transporte y aprovechamiento de energía renovable intermitente fuentes. [4]
Usuarios y socios
Usuarios
En 2017, NSLS-II sirvió a más de 1,000 investigadores ("usuarios") de laboratorios académicos, industriales y gubernamentales en todo el mundo. Cualquier investigador calificado puede enviar una propuesta revisada por pares para usar NSLS-II.
Socios
NSLS-II se asocia con instituciones públicas y privadas para financiar la construcción y operación de algunas de sus líneas de luz. Sus asociaciones incluyen el Centro de Nanomateriales Funcionales de BNL y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología , entre muchos otros. NSLS-II siempre está abierto a nuevas asociaciones.
Beamlines
NSLS-II tiene actualmente 29 líneas de luz (estaciones experimentales) abiertas para las operaciones de los usuarios. [5] Cuando la instalación esté completa, NSLS-II tendrá al menos 58 líneas de luz en funcionamiento.
Las líneas de luz en NSLS-II se agrupan en cinco programas científicos: espectroscopia y dispersión de rayos X duros, imágenes y microscopía, biología estructural, espectroscopía y dispersión de rayos X suaves 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)
- 28-ID-1: Función de distribución de pares (PDF)
- 28-ID-2: Difracción de rayos X en polvo (XPD)
Imágenes y microscopía
- 3-ID: Nanoprobe de rayos X duro (HXN)
- 4-BM: Microsonda de fluorescencia de rayos X (XFM)
- 5-ID: espectroscopia de rayos X de resolución submicrónica (SRX)
- 8-BM: Espectroscopía de absorción de rayos X de energía tierna (TES)
- 9-ID: Imagen de difracción coherente (CDI) (en construcción)
- 18-ID: imágenes de rayos X de campo completo (FXI)
Biología estructural
- 16-ID: Dispersión de rayos X de ciencias biológicas (LIX)
- 17-ID-1: Línea de haz de cristalografía macromolecular altamente automatizada (AMX)
- 17-ID-2: Cristalografía macromolecular de microenfoque de frontera (FMX)
- 17-BM: Huella de rayos X de materiales biológicos (XFP)
- 19-ID: Instalación de microdifracción biológica (NYX)
Dispersión y espectroscopia de rayos X suaves
- 2-ID: Dispersión de rayos X inelástica suave (SIX)
- 7-ID-1: Espectroscopia blanda y tierna 1 (SST-1)
- 7-ID-2: Spectroscopy Soft y Tender 2 (SST-2)
- 21-ID-1: Espectroscopía electrónica ARPES (ESM-ARPES)
- 21-ID-2: Espectroscopía electrónica XPEEM (ESM-XPEEM)
- 22-IR-1: Espectroscopia infrarroja sincrotrón de frontera (FIS)
- 22-IR-2: Magnetospectroscopía, elipsomentría y espectroscopias ópticas de resolución temporal (MET)
- 23-ID-1: Dispersión coherente de rayos X suaves (CSX)
- 23-ID-2: Espectroscopia de rayos X suave in situ y Operando (IOS)
- 29-ID-1: Nanoprobe de rayos X suave (SXN) (en construcción)
- 29-ID-2: NanoARPES y NanoRIXS (ARI) (en construcción)
Dispersión compleja
- 4-ID: Estudios de rayos X duros (ISR) integrados in situ y resonantes
- 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 medio alto superior a 10 21 ph / s en el rango de energía de 2 a 10 keV y una densidad de flujo superior a 10 15 ph / s en todos rangos. Este rendimiento requiere que el anillo de almacenamiento admita un haz de electrones de muy alta corriente (hasta 500 mA) con una emisión 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).
Celosía de anillo de almacenamiento
La celosía de anillo de almacenamiento NSLS-II consta de 30 celdas acromáticas de doble curva (DBA) que pueden acomodar al menos 58 líneas de luz para experimentos de usuario, distribuidas por tipo de fuente de la siguiente manera:
- 15 rectas ID de beta baja para onduladores o onduladores superconductores
- 12 rectas ID de alta beta para onduladores o onduladores de amortiguación
- 31 puertos BM que proporcionan fuentes de banda ancha que cubren los rangos de infrarrojos, VUV y rayos X suaves. Cualquiera de estos puertos se puede reemplazar alternativamente por un puerto 3PW que cubra el rango de rayos X duros.
- 4 puertos BM en dipolos de gran espacio (90 mm) para IR muy lejano
Fuentes de radiacion
Continuando con la tradición establecida por el NSLS, las fuentes de radiación 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 de tres polos y fuentes de dispositivos de inserción (ID). [6]
Historia
La construcción de NSLS-II comenzó en 2009 y se completó a tiempo y por debajo del presupuesto en 2014. NSLS-II vio su primera luz en octubre de 2014. La construcción de la instalación costó US $ 912,000,000 y el proyecto recibió el Premio a la Excelencia del Secretario del DOE. Torcon Inc., con sede en Nueva Jersey, fue el contratista general seleccionado por el DOE para el proyecto. [7]
Referencias
- ^ "National Synchrotron Light Source II celebra dos años de operaciones de usuario" . hpcwire.com . Consultado el 6 de septiembre de 2017 .
- ^ "Primer hormigón vertido para la construcción de anillos NSLS-II" . bnl.gov . Consultado el 28 de marzo de 2011 .
- ^ "Contrato NSLS-II significará cientos de trabajos 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 | Photon Sciences | Beamline Directory" . www.bnl.gov . Consultado el 28 de marzo de 2021 .
- ^ "Parámetros del acelerador BNL | NSLS-II" . www.bnl.gov . Consultado el 21 de noviembre de 2017 .
- ^ "Laboratorios Nacionales Brookhaven | Construcción bim | Torcon" . www.torcon.com .
enlaces externos
- Medios relacionados con National Synchrotron Light Source II en Wikimedia Commons
- BNL: Fuente de luz de sincrotrón nacional II (NSLS-II)
- BNL Photon Sciences: Acerca de NSLS-II
- Laboratorio Nacional Brookhaven: pasión por el descubrimiento
- Lightsources.org
Coordenadas : 40 ° 51′55.38 ″ N 72 ° 52′19.71 ″ W / 40.8653833 ° N 72.8721417 ° W