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El edificio SAL sobre el suelo, visto alrededor de 1994.

El Laboratorio de Aceleración de Saskatchewan (SAL) era una instalación de aceleración lineal en el campus de la Universidad de Saskatchewan en Saskatoon , Saskatchewan , Canadá . La instalación fue construida en 1962 a un costo de $ 1,7 millones bajo la dirección de Leon Katz . [1] SAL fue identificado por la OCDE como una instalación nacional a gran escala. [2] SAL prestó apoyo para la investigación en radiología, química y física subatómica.

Inicios: 1947-1961 [ editar ]

John Cockcroft convierte el primer césped para SAL. 10 de mayo de 1962.
Leon Katz con el LINAC, alrededor de 1964

Alrededor de 1947, los miembros del Departamento de Física de la Universidad de Saskatchewan decidieron obtener un Betatron de 25 MeV . El principal interés era la física nuclear , pero también estaban interesados ​​en los posibles usos terapéuticos para el tratamiento del cáncer , [3] y obtuvieron el apoyo del entonces primer ministro de Saskatchewan, Tommy Douglas . [4] La financiación se obtuvo de la Junta de Control de Energía Atómica , el Consejo Nacional de Investigación.(NRC), el Instituto Nacional del Cáncer, las sociedades locales de cáncer y la Universidad. La máquina se instaló en el verano de 1948 en un nuevo edificio construido en un ángulo del departamento de Física existente, conectado al edificio principal. Fue fabricado por Allis-Chalmers Company de Milwaukee , Wisconsin , y era muy similar al que usaba en ese momento Donald Kerst en la Universidad de Illinois . [3]El primer paciente con cáncer fue tratado el 29 de marzo de 1949, comenzando la primera investigación clínica realmente concertada sobre la utilidad del betatrón como herramienta radioterapéutica, con más de 300 pacientes tratados en 17 años de operación. El éxito del programa llevó a la instalación de la primera fuente de cobalto-60 del mundo para radioterapia en la Universidad en 1951. [4]

Acelerador lineal: 1962-1983 [ editar ]

Disposición de la instalación SAL en 1994

La construcción del Acelerador Lineal (LINAC) se anunció en septiembre de 1961, [5] y se describió como el siguiente paso lógico en el camino de la investigación de la Universidad. El tubo acelerador de electrones de 80 pies debía crear energía seis veces mayor que la del betatrón. El costo de la instalación de $ 1,750,000 se dividió entre la NRC y la Universidad, la NRC cubrió el costo del equipo y la Universidad asumió los costos del nuevo edificio requerido para albergar la máquina. [6]

La construcción comenzó oficialmente el 10 de mayo de 1962, cuando Sir John Cockcroft , premio Nobel de Física, convirtió ceremonialmente el primer césped. [5] El Laboratorio se inauguró oficialmente a principios de noviembre de 1964 con la asistencia de 75 científicos visitantes de todo el mundo, presentando artículos y dando conferencias durante un período de varios días, y cientos de personas se presentaron a la jornada de puertas abiertas al público. [6] El primer experimento fue realizado por un grupo del MIT en 1965. [7]

El acelerador fue diseñado y construido por Varian Associates . Era una máquina de 140 MeV de cuatro secciones en funcionamiento, con la primera sección diseñada para una corriente más alta (y por lo tanto, una energía más baja) para la química de la radiación . Un sistema magnético de 270 "al final de la primera sección podría desviar el haz de electrones para dicha investigación. Con fines de protección radiológica , el acelerador y las instalaciones de investigación se ubicaron en un edificio subterráneo con 10 pies de grava compactada por encima y un blindaje considerablemente más grueso sobre el regiones donde la intensidad del haz completo se desvió hacia las áreas experimentales. [8] Parte del equipo auxiliar incluía un espectrómetro magnético montado en una plataforma giratoria, modificado de un Montaje de cañón naval proporcionado por la Oficina de Investigación Naval de EE. UU .

El programa experimental inicial incluyó dispersión de electrones inelásticos , fotodisintegración , química de la radiación, biofísica y física de la radiación . [5] Durante la década de 1970, SAL publicó regularmente importantes resultados de física nuclear, y el LINAC se actualizó a 220 MeV en 1975 y 300 MeV en 1980. [7]

EROS: 1984-1996 [ editar ]

Los aceleradores lineales tienen un ciclo de trabajo inherentemente bajo , y una solución a esto es agregar un anillo de almacenamiento, el llamado anillo de estiramiento de pulsos (PSR). Las ráfagas cortas de partículas del LINAC se inyectan en el anillo de almacenamiento y, en el tiempo entre dos ráfagas, los electrones circulantes se extraen lentamente de él para dar un haz casi continuo. Se había propuesto un PSR para SAL ya en 1971, y gran parte del trabajo pionero sobre PSR había sido realizado por científicos de SAL. [9] En 1983 se obtuvo financiación para un PSR para SAL, [7] y la máquina resultante se denominó Anillo de Electrones de Saskatchewan (EROS). [10]Como solución económica, el anillo se introdujo en el edificio existente mediante el "ingenioso recurso" de colgarlo del techo. [11] También se instaló un sistema de compresión de energía a fines de la década de 1980, y en 1990, con EROS operativo, SAL estaba una vez más a la vanguardia de la física nuclear de energía media. En 1991, el área experimental subterránea EA2 se amplió para albergar un nuevo espectrómetro de dispersión de electrones. En 1994, SAL funcionaba las 24 horas del día , los 7 días de la semana , entregando aproximadamente 5000 horas de haz para experimentos por año. [7]

A mediados de la década de 1990, el interés decreciente en la ciencia subatómica en Canadá y la necesidad de renovar el LINAC envejecido convencieron a NSERC de eliminar gradualmente el uso del LINAC. [12] En 1994, un panel de la NSERC propuso que se construyera un sincrotrón en Canadá, [13] y el director de SAL, Dennis Skopik, convenció a la Universidad para que presentara una oferta para albergar la nueva instalación. [12]

La fuente de luz canadiense y el fin de SAL [ editar ]

El SAL LINAC, visto en el CLS en 2011

Las dos universidades que postularon para albergar la nueva instalación de sincrotrón, la fuente de luz canadiense (CLS) fueron Saskatchewan y la Universidad de Western Ontario (UWO). NSERC estableció un comité de expertos internacionales para recomendar uno de los dos sitios. [13] UWO, que operaba la instalación de radiación de sincrotrón canadiense existente en un sincrotrón estadounidense, era el claro favorito. Un miembro del comité insistió en que no era necesario viajar a Saskatoon en pleno invierno antes de decidir, ya que había visitado UWO y estaba convencido de que debería ser el lugar. Sin embargo, en 1996 el comité, que de hecho visitó Saskatoon, recomendó que el CLS se construyera en Saskatchewan. El miembro reacio había quedado tan impresionado por SAL y su personal que cambió de opinión. [12]

La financiación de Western Economic Diversification se obtuvo para 1996-1999 para permitir que SAL "elimine gradualmente su trabajo de física subatómica y retenga a su personal para realizar trabajos de diseño de ingeniería detallados, investigar fuentes de suministro canadienses y avanzar en la implementación del diseño en el proyecto CLS". [14] Aún había que encontrar financiación para la nueva instalación, y no fue hasta 1999 que se concedió la financiación completa necesaria. [13]

Al comienzo del proyecto de construcción de CLS en 1999, SAL cesó formalmente sus operaciones y todos los miembros del personal fueron transferidos a una nueva corporación sin fines de lucro , Canadian Light Source Inc., CLSI, que tenía la responsabilidad principal del diseño técnico, la construcción y funcionamiento de la nueva instalación. [15] El etiquetador de punto final se transfirió a MAX-Lab en la Universidad de Lund . En 2002, el SAL LINAC fue renovado para operar a 250 MeV y ahora sirve como parte del sistema de inyección para el anillo de almacenamiento CLS. [dieciséis]El edificio CLS actual, terminado en 2001, incorpora el antiguo edificio SAL, con una adición mucho más grande construida directamente contigua para albergar el anillo de almacenamiento del sincrotrón. La antigua zona experimental subterránea de SAL EA2 ahora alberga un LINAC de 35MeV [17] que forma parte de un proyecto CLS para producir el isótopo médico tecnecio-99m , un pilar de la medicina nuclear . [18]

Enlaces externos [ editar ]

  • Fuente de luz canadiense

Referencias [ editar ]

  1. ^ Enciclopedia de Saskatchewan
  2. ^ GRUPO DE TRABAJO DEL FORO DE MEGASCIENCIA DE LA OCDE sobre ELIMINACIÓN DE OBSTÁCULOS a la COOPERACIÓN INTERNACIONAL INFORME del SUBGRUPO sobre BARRERAS LEGISLATIVAS y ADMINISTRATIVAS a la COOPERACIÓN DE MEGASCIENCIA
  3. ^ a b Harrington, EL; Haslam, RNH; Johns, ÉL; Katz, L. (1949). "El edificio e instalación de Betatron en la Universidad de Saskatchewan". Ciencia . 110 (2855): 283–285. Código Bibliográfico : 1949Sci ... 110..283H . doi : 10.1126 / science.110.2855.283 . PMID  17830694 .
  4. ↑ a b Houston, C. Stewart; Fedoruk, Sylvia O. (1985). "Papel de Saskatchewan en la investigación de la radioterapia" . Revista de la Asociación Médica Canadiense . 132 (7): 854–864. PMC 1345880 . PMID 3884123 .  
  5. ^ a b c Folleto de la Universidad de Saskatchewan del Laboratorio Acelerador de Saskatchewan, 1964
  6. ^ a b "El predecesor del sincrotrón, el 'acelerador lineal' fue una adición de 1,75 millones de dólares a la U de S en 1964" . 5 de mayo de 2000 . Consultado el 5 de agosto de 2012 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  7. ^ a b c d Folleto de la Universidad de Saskatchewan del Laboratorio Acelerador de Saskatchewan, 1994
  8. ^ Katz, L .; Beer, GA; McArthur, DE; Caplan, HS (1967). "La instalación de dispersión de electrones en el Laboratorio del Acelerador de Saskatchewan". Revista canadiense de física . 45 (11): 3721–3736. Código bibliográfico : 1967CaJPh..45.3721K . doi : 10.1139 / p67-311 .
  9. ^ "Revisión de las máquinas de electrones CW" (PDF) . 1994 . Consultado el 3 de agosto de 2012 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  10. ^ "Resultados operativos del anillo de electrones de Saskatchewan (EROS)" (PDF) . 1989 . Consultado el 5 de agosto de 2012 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  11. ^ "Fisión y física en Canadá" . 1989 . Consultado el 5 de agosto de 2012 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  12. ^ a b c "Sincrotrón: fuente de luz canadiense 70 años en la fabricación" , The Star-Phoenix 20 de octubre de 2004
  13. ↑ a b c Bancroft, GM (2004). "La fuente de luz canadiense - Historia y perspectivas científicas". Revista canadiense de química . 82 : 1028–1042. doi : 10.1139 / v04-027 .
  14. ^ "Financiamiento de transición aprobado para Laboratorio Acelerador de Saskatchewan" . 22 de diciembre de 1997 . Consultado el 8 de junio de 2012 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  15. ^ "Participación industrial en la construcción de fuentes de luz de sincrotrón" (PDF) . 2004 . Consultado el 28 de julio de 2012 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  16. ^ "Sistema de inyección para la fuente de luz canadiense" (PDF) . 2004 . Consultado el 7 de julio de 2012 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  17. ^ "Producción de isótopos médicos mediante rayos X" (PDF) . 2012 . Consultado el 27 de julio de 2012 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  18. ^ "Sask. Sincrotrón para hacer isótopos médicos" . 24 de noviembre de 2011 . Consultado el 15 de julio de 2012 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )

Coordenadas : 52 ° 08′12.5 ″ N 106 ° 37′52.5 ″ W / 52.136806 ° N 106.631250 ° W / 52.136806; -106.631250