Hoppa till huvudinnehåll

Lund uppdaterar till världens skarpaste synkrotron

Synkrotronanläggningen MAX IV i Lund.
MAX IV sedd från luften. Synkrotronanläggningen MAX IV i Lund. platser - allmänna

Synkrotronljuskällan MAX IV ska invigas i juni 2016 och har redan hunnit så långt att lagringsringen ska testas i höst, och första strålrören börjar installeras denna vecka. För 3 miljarder svenska kronor får man världens bästa superröntgen.

Ingen annan har hittills byggt en sådan superröntgenapparat som kan fokusera så små högintensiva röntgenstrålar, eller snarare punkter, som 10 nanometer. I den storleksordningen kan man bedriva materialforskning in på atomstrukturerna i olika material.

Forskare Thomas Ursby berättar att anläggningen är uppbyggd med en 300 meter lång lineär accelerator, en stor lagringsring med en omkrets på 528 meter , och en mindre lagringsring som har en omkrets på 96 meter.

- Det är lagringsringen här på MAX IV som är byggd lite annorlunda, och därför kommer den till viss del att vara bäst i världen, säger han.

Magneterna i lagringsringen är mycket mindre än de som tidigare använts i motsvarande anläggningar. MAX IV har också fler magneter, de är fixerade på förhand, och ger en bättre möjlighet att kontrollera elektronstrålen. Högre intensitet i synkrotronljuset är också ett resultat. Dessutom är röret där elektronerna färdas i byggt med ny teknik.

Elektronstrålen i röret kräver vakuum, och för första gången har man använt en konstruktion på insidan av kopparröret som gör att röret själv pressar ut luften och skapar vakuum.

Nya tekniken sprids redan

- Det gör också att det är flera stora anläggningar i världen, till exempel i Asien, USA, Europa och Sydamerika som kopierar samma design och under de närmaste 10-15 åren kommer att bygga liknande anläggningar.

Forskare Ulf Johansson instämmer.

- Dom avvaktar också väldigt mycket och ser hur det kommer att gå här. Under det kommande året blir det intressant att se det här nya konceptet att bygga en lagringsring kommer att fungera, hur väl teorin fungerar, och att den faktiskt sedan blir så unik och så extra mycket bättre jämfört med existerande ringar.

Båda forskarna är överens om att det nog kommer att fungera. Planeringen har pågått i 10-15 år, och bygget är också ett resultat av otaliga simuleringar. Lineäracceleratorn är redan testad och den når upp till kraven, lagringsringarna ska provköras i höst, och de första experimentstationerna är redan påbörjade.

Så fungerar det

Den lineära acceleratorn skjuter iväg elektroner upp till nästan ljusets hastighet, sedan riktas elektronerna in i lagringsringen där de cirkulerar i hög hastighet så det uppstår ett synkrotronljus, högintensiv röntgenstrålning som används för att undersöka det som vanligtvis är osynligt. Synkrotronljuset tas ut via strålningsrör i experimentstationer längs lagringsringen. Det är där man fokuserar strålningen så den lämpar sig för olika experiment. Experimentstationerna byggs en aning olika beroende på vad man ska undersöka. Thomas Ursby är projektledare för experimentstationen som kallas för BioMax, och Ulf Johansson för stationen NanoMax.

Det kommer att ske en mängd olika forskning i de olika experimentstationerna, ända ner på nanometernivå för att till exempel få fram nya material för batterier, solceller, lysdioder, datorer och mobiltelefoner. Synkrotronljuskällan MAX IV lämpar sig också väl för att i minsta detalj studera den starkaste och tunnaste kolformen vi känner till, grafen.

Andra forskningsområden för MAX IV är miljörelaterad forskning, samt bioteknik och medicin.

Finland och Estland finansierar

Vid den mindre lagringsringen på MAX IV ska det byggas en experimentstation som finansierats av Finland och Estland. Forskningen ska där koncentrera sig på elektroner i yttre elektronskikt, fysikaliska bindningar på atomär nivå. En del av forskningen ska handla om molekyler i gasfas.

BO AHLGREN

Läs också

Vetenskap

Nyligen publicerat - Vetenskap