Fuente avanzada de fotones

La Fuente Avanzada de Fotones ( APS , por sus siglas en inglés ) del Laboratorio Nacional Argonne (en Lemont, Illinois) es una instalación de generación de rayos X de alta energía basada en un anillo de almacenamiento. Es una de las cinco fuentes de rayos X propiedad de la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos y financiada por ella. La APS comenzó a operar el 26 de marzo de 1995. Funciona como una instalación de uso público, lo que significa que está abierta a la comunidad científica mundial, y más de 5500 investigadores utilizan sus recursos cada año.

El APS utiliza una serie de aceleradores de partículas para impulsar electrones a velocidades cercanas a la de la luz, y luego los inyecta en un anillo de almacenamiento de aproximadamente un kilómetro y medio de circunferencia. En cada curva de la pista, estos electrones emiten radiación sincrotrón en forma de rayos X ultrabrillantes. Científicos de 65 estaciones experimentales alrededor del anillo utilizan estos rayos X para investigación básica y aplicada en diversos campos.

La Sala de Experimentos rodea el anillo de almacenamiento y está dividida en 35 sectores, cada uno de los cuales tiene acceso a líneas de haz de rayos X , una en un dispositivo de inserción y la otra en un imán de curvatura. ^{[ 1 ]} Cada sector también corresponde a un módulo de laboratorio/oficina que ofrece acceso inmediato a la línea de haz. ^{[ 2 ]} Debido a esto, las diferentes líneas de haz se utilizan en diversas disciplinas y se emplean diferentes técnicas. Las disciplinas suelen ser una o más de las siguientes: Ciencia de los Materiales, Física, Química, Ciencias de la Vida, Geociencias, Ciencias Ambientales, Catálisis y Ciencia de los Polímeros ^{[ 3 ]} .

Los científicos utilizan rayos X generados por el APS para observar el interior de las baterías, con el objetivo de crear dispositivos de almacenamiento de energía más duraderos y de carga más rápida; ^{[ 4 ]} para mejorar la impresión 3D y obtener materiales más duraderos; ^{[ 5 ]} para aprender más sobre el comportamiento de las partículas cargadas y así mejorar la electrónica; ^{[ 6 ]} y para mapear el cerebro y comprender mejor las enfermedades neurológicas. ^{[ 7 ]} La investigación del APS desempeñó un papel en el desarrollo de las vacunas contra la COVID-19 que se utilizan en Estados Unidos. ^{[ 8 ]}

Se han otorgado tres premios Nobel de Química por trabajos realizados en parte en la APS.

• El premio de 2009 se otorgó por el descubrimiento de la estructura y función del ribosoma . ^{[ 9 ]} Los rayos X generados por el APS permitieron resolver la estructura de las unidades más pequeñas que componen los ribosomas.
• El premio de 2012 se otorgó por la estructura de los receptores acoplados a proteínas G. [ ^{10 ] Los} rayos X generados por el APS permitieron la determinación de la estructura de alta resolución de los GPCR.
• El premio de 2024 se otorgó en parte por el diseño computacional de nuevas proteínas. ^{[ 11 ]} El APS se utilizó para verificar las estructuras de las proteínas diseñadas artificialmente.

El APS se sometió a una actualización que supuso la sustitución del anillo de almacenamiento original por una nueva red acromática de múltiples curvaturas. La construcción de nueve nuevas líneas de haz y la mejora de 15 líneas de haz existentes se completarán en 2024 y 2025. ^{[ 12 ]} El resultado serán rayos X hasta 500 veces más brillantes que los generados actualmente, y líneas de haz que permitirán una mayor capacidad de enfoque para examinar materiales más pequeños con mayor nitidez. El período de instalación del nuevo anillo de almacenamiento comenzó el 24 de abril de 2023 y se completó aproximadamente 12 meses después, en 2024, con una demostración del haz almacenado el 20 de abril de 2024. ^{[ 13 ] [ 14 ]} El haz de electrones mejorado del APS es significativamente más preciso, pasando de 10 micras verticalmente a 4 y de 275 micras horizontalmente a 15. ^{[ 15 ]}

• Keith Moffat
• ÉPICOS

• "Fuente Avanzada de Fotones" .
• "Actualización de la fuente de fotones avanzada" .
• "Laboratorio Nacional Argonne" .
• "Oficina de Ciencia del Departamento de Energía" .
• "Aspectos destacados de la ciencia y la investigación" . Archivado del original el 30/12/2007 . Consultado el 06/10/2005 .
• "Noticias de APS" . Archivado del original el 19 de febrero de 2008. Consultado el 17 de marzo de 2008 .
• "Informes Anuales" . Archivado del original el 25 de marzo de 2008. Consultado el 17 de marzo de 2008 .
• Fuentes de luz.org

41°42′13″N 87°59′17″O / 41.70361°N 87.98806°O / 41.70361; -87.98806