世界上最亮的光源将电子加速到光速的99.9999999985%

时间:2019-11-17 16:54 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

  

世界上最亮的光源将电子加速到光速的99.9999999985%

 

  最近发表的研究的作者之一,Vambola Kisand,正在隆德研究FinEstBeAMS光束线。

  公众甚至可能都不知道塔尔图大学的科学家与芬兰同事合作已经在隆德的瑞典国家IV IV实验室建立了我们自己的“爱沙尼亚语-芬兰语”光束线。FinEstBeAMS于两年前完成,于2018年底开放研究,属于爱沙尼亚研究基础设施路线图,是爱沙尼亚人在国外建造的少数几个对象之一。FinEstBeAMS耗资约700万欧元,是国际合作在MAX IV实验室完成的第一条生产线。

  当塔尔图大学的物理学家以前的所有活动都与光束线的设计,建造和调试有关时,到现在为止,已经进行了第一个科学实验,并且作为一个重要的里程碑,基于该论文发表了第一篇研究论文。这些实验的结果。

  该研究研究了三种离子液体的复杂电子结构,[EMIM] [TFSI],[DEME] [TFSI]和[PYR1,4] [TFSI],它们是在气相中使用光电子能谱研究的。离子液体基本上是熔融盐,已经在室温下处于液相。它们最先进的应用之一是用于超级电容器而不是常规电解质。超级电容器能够存储大量能量,并在短时间内提供非常大的电能。迄今为止,尚不清楚为什么某些离子液体比其他离子液体更适合用作超级电容器的电解质。为了更好地了解离子液体的应用潜力,除其他事项外,有必要使用尖端的实验方法确定其电子结构,以及用于对其属性进行建模和计算的高级理论。在基本层面上详细了解电子结构有助于揭示影响各种离子液体特性的主要因素。

  “光束线以其强大的光子通量使我们感到惊喜,这使研究能够以极佳的光谱分辨率和较短的数据采集时间进行。所获得的高质量数据提供了极好的比较,并有助于验证在我们的研究小组中对离子液体的特性建模得出的理论结果。” UT物理研究所X射线光谱实验室负责人指出, Vambola Kisand。

  MAX IV加速器是世界上最明亮的光源

  MAX IV是一种称为同步加速器的圆形加速器。在加速器中循环的许多电子束发出明亮的短波辐射,从而可以揭示待研究物质(例如,生物分子或纳米级材料)的内部结构(碎片大小为几纳米)。它也非常适合研究各种物质的电子结构和特性。在直径为1厘米的不锈钢管中,在超高真空中,电子束在528米的存储环上被加速到光速的99.9999999985%。被磁场“驯服”的电子以24/7循环,辐射光被引导到具有各种终端站的束线中,在此进行了最新的实验。

  作为公共研究基础设施,同步加速器旨在供感兴趣的任何人使用,从大学研究小组到企业家。2018年,运营中的MAX IV实验室的六条光束线每年约有500位用户; 随着几条新的束线投入运营,预计到2025年,用户数量将超过2500名。当然,人们也希望爱沙尼亚用户越来越多地去利用这个大型研究中心的好处,该中心距离飞机只有1.5小时的飞行路程。

  同时,在MAX IV Lab同步加速器辐射中心旁,正在建造向中子提供高质量研究的欧洲散裂源(ESS)。完成后,MAX IV和ESS将在北欧共同形成最大的研究基础设施,这些基础设施是实验方法的补充。

  Beamline也向爱沙尼亚企业家开放

  光束线提供覆盖5至1400 eV能量范围的光子,并配备了三个终端站,可进行各种实验。FinEstBeAMS向科学家以及高科技公司提供高质量的短波VUV-XUV辐射,用于研究气态以及沉积在表面的单原子,分子,团簇和纳米粒子的电子结构。它是研究粒子与表面相互作用,多层结构和各种材料的表面特性以及固体中发光过程的重要工具。

  迄今为止,爱沙尼亚公司如Clifton和Lumifor已利用MAX实验室的功能。前者分析了用于微电子学的新型半导体材料的特性,而后者研究了用于开发更高效辐射探测器的新型剂量学材料,该辐射探测器用于测量周围环境中的电离辐射,例如,用于监测医学射线照片的辐射水平。

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