瑞典下一代X射线源点火

瑞典马克斯-四实验室的照片来源:佩里·诺登

在瑞典隆德，电子开始在加速器中运行，研究人员希望这将标志着x光科学的一个新时代。

粒子加速器可以产生广泛应用于从结构生物学到材料科学等领域的X射线。下一代技术有望在全球范围内降低X射线源的成本，提高其性能，并进行以前不可能进行的实验。

项目负责人克里斯托夫·基德曼在接受《自然》杂志采访时说，当地时间8月25日晚上10点，第一束电子束开始在隆德麦克斯4号设备的一台528米长、3千兆电子伏(GeV)的机器上运行。据报道，马克斯四世是世界上第一个第四代同步加速器。

"这意味着有些事情注定不会提前发生."美国加州斯坦福线性加速器中心(SLAC)的加速器物理学家罗伯特·赫特尔说，“过去，许多环很难达到这个早期里程碑。”

伊利诺伊州阿尔贡国家实验室的x光物理学家克里斯·雅各布森说，当演示第四代技术时，“获得第一张x光照片是绝对重要的第一步”。他相信马克斯四世正在“引领世界走向同步加速光源的新路”

据报道，最高限额四是在现有的最高限额一、二、三的基础上升级的。该装置将在宽能量范围内提供最佳性能的同步辐射，以最大限度地满足各种研究和应用需求。在加速器中，电子束以接近光速的速度在环形真空管中循环。强大的“弯曲磁铁”可以控制电子的循环，并“聚集”磁力来推动电子对抗排斥力。然后，电子穿过一个特殊的磁铁，磁铁可以将它们振动到一边，产生X射线脉冲或同步辐射。

第四代技术最重要的创新是采用了更窄的电子循环真空管。马克斯四号真空管的直径只有22毫米，只有现有加速器的一半。这将有助于它获得更强的磁力。科学家称，第四代光源有望将电子挤压成更紧的光束，从而产生能够将更多光子挤压成更紧、更亮光束的x光脉冲。

雅各布森指出，这将有助于研究人员进行实验，第三代设备将需要几天时间在几分钟内完成。最终，马克斯四号产生的光束将帮助材料科学家研究电池内部的化学反应，或者帮助结构生物学家观察更小的蛋白质晶体的结构。(唐峰)

中国科学新闻(2015-09-01第三版国际版)

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