Fuente de radiación sincrotrón

53°20′35″N 02°38′26″O / 53.34306°N 2.64056°O / 53.34306; -2.64056

La Fuente de Radiación Sincrotrónica ( SRS ) del Laboratorio Daresbury en Cheshire , Inglaterra, fue la primera fuente de luz sincrotrónica de segunda generación en producir rayos X. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} La instalación de investigación proporcionó radiación sincrotrónica a un gran número de estaciones experimentales ^{[ 4 ]} y tuvo un costo operativo de aproximadamente 20 millones de libras esterlinas por año. ^{[ 5 ] [ 3 ]}

El SRS había sido operado por el Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas . El SRS cerró sus puertas el 4 de agosto de 2008 tras 28 años de funcionamiento. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

Tras el cierre del sincrotrón NINA , la construcción de la instalación comenzó en 1975 y los primeros experimentos se completaron utilizando la instalación en 1981. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

En 1986, el anillo de almacenamiento se actualizó con un enfoque adicional para aumentar el brillo de salida, y la nueva "rejilla" se denominó HBL (High Brightness Lattice, rejilla de alto brillo).

Al igual que todas las fuentes de segunda generación, el SRS fue diseñado para producir radiación sincrotrón principalmente a partir de sus imanes dipolares , pero el diseño inicial preveía el uso de un dispositivo de inserción de campo alto para proporcionar radiación electromagnética de longitud de onda más corta a usuarios específicos.

El primer diseño de anillo de almacenamiento fue una red FODO de 2 GeV compuesta por cuadrupolos alternados de enfoque y desenfoque , con un dipolo después de cada cuadrupolo (es decir, dos dipolos por celda repetitiva), lo que dio una emitancia de haz natural de alrededor de 1000  nm-rad con 16 celdas.

La actualización HBL implementada en 1986 aumentó el número total de cuadrupolos a 32, manteniendo el mismo número de celdas y geometría, y redujo la emitancia operativa a alrededor de 100  nm-rad en la configuración denominada "HIQ" (alta frecuencia). También se proporcionó una configuración "LOQ" (baja frecuencia) para permitir el almacenamiento eficiente de un haz intenso de electrones (en lugar de hasta 160), para proporcionar ráfagas de radiación a 3,123  MHz (la frecuencia de revolución de los electrones, correspondiente a la circunferencia de 96 m). ^{[ 10 ]}

El diseño del SRS consistía en un cañón de electrones de 5 MeV al inicio de un acelerador lineal inyector , que aumentaba la energía a 12 MeV, para alimentar un anillo amplificador que impulsaba los electrones hasta 600 MeV, que luego alimentaban y llenaban el anillo de almacenamiento. Una vez que el anillo de almacenamiento estaba "lleno", el amplificador y el acelerador lineal se apagaban y la energía del anillo de almacenamiento se incrementaba hasta 2 GeV. ^{[ 11 ]} Debido a este diseño, el anillo de almacenamiento no podía rellenarse con el acelerador lineal y el amplificador hasta que el anillo de almacenamiento se apagaba, cuando la corriente del haz era demasiado baja para realizar experimentos. En el diseño original, la corriente circulante inicial típica era de alrededor de 300 mA, pero después de la actualización del HBL se redujo a alrededor de 220 mA. La corriente del haz disminuiría lentamente a lo largo de varias horas, momento en el que tendría que "rellenarse", sin embargo, podía mantenerse a una corriente de alrededor de 200 mA durante más de 30 horas. ^{[ 12 ]}

El anillo de almacenamiento contaba con 16 imanes dipolares, desde los cuales 15 líneas de haz tangenciales suministraban luz de sincrotrón a las distintas estaciones. La línea de haz 15 no proporcionaba luz a las estaciones experimentales, probablemente debido a limitaciones de espacio, por lo que solo disponía de una unidad de monitorización del haz.

El SRS contaba con 16 líneas de haz que tenían diversas funciones. A continuación se muestra una lista de las estaciones experimentales y sus propósitos:

El SRS apoyó una amplia gama de investigaciones científicas, incluyendo trabajos pioneros en difracción de rayos X, biología molecular estructural, física y química de superficies, ciencia de materiales y física de la atmósfera superior. ^{[ 13 ]} Tras su cierre, se realizó un estudio detallado del impacto económico del SRS. ^{[ 3 ]}

Dos premios Nobel de Química fueron otorgados a científicos que realizaron parte de su investigación premiada utilizando el SRS: Sir John E. Walker en 1997 por su contribución a la comprensión de la síntesis de ATP ^{[ 14 ]} (adenosín trifosfato) , un componente clave del transporte de energía del cuerpo, y Sir Venki Ramakrishnan por su trabajo sobre la estructura y función del ribosoma ^{[ 15 ]} , la máquina molecular que construye proteínas a partir de las "instrucciones" codificadas en el ARNm . Se produjeron más de 5000 artículos académicos ^{[ 3 ]} .

• Fuente de luz de diamante

• Synchrotron Radiation Source
• Articles on the history of the SRS