Solaris (synchrotron)
SOLARIS – pierwszy polski synchrotron zbudowany w Krakowie przez Narodowe Centrum Promieniowania Synchrotronowego SOLARIS, jednostkę pozawydziałową Uniwersytetu Jagiellońskiego. Budynek, w którym znajduje się synchrotron, zlokalizowany jest na terenie Kampusu 600-lecia Odnowienia Uniwersytetu Jagiellońskiego. Sąsiaduje z podstrefą specjalnej strefy ekonomicznej zarządzanej przez Krakowski Park Technologiczny. Synchrotron SOLARIS znalazł się na utworzonej przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego liście projektów Polskiej Mapy Drogowej Infrastruktury Badawczej[1].
Synchrotron SOLARIS to akcelerator cząstek, w tym przypadku elektronów, oraz nowoczesne urządzenie badawcze generujące promieniowanie elektromagnetyczne od podczerwieni do promieniowania rentgenowskiego. Przeznaczone jest do badań w wielu dziedzinach nauki, m.in. w biologii, fizyce, chemii, medycynie, archeologii, historii sztuki.
Spis treści
Historia[edytuj | edytuj kod]
Starania związane z powstaniem polskiego synchrotronu rozpoczęły się w 1998 roku, gdy grono profesorów z Instytutu Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego i Akademii Górniczo-Hutniczej, w tym również członków Polskiego Towarzystwa Promieniowania Synchrotronowego, wystąpiło do ówczesnego Komitetu Badań Naukowych z inicjatywą budowy synchrotronu oraz utworzenia Narodowego Centrum Promieniowania Synchrotronowego.
Formalny wniosek w sprawie budowy polskiego źródła promieniowania synchrotronowego wpłynął do Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego w 2006 r.[2]. W 2009 r. Uniwersytet Jagielloński podpisał umowę o współpracy ze szwedzkim laboratorium MAX-Lab, działającym przy Uniwersytecie w Lund. Porozumienie zakładało budowę dwóch bliźniaczych ośrodków promieniowania synchrotronowego: w Polsce i w Szwecji. Projekty synchrotronów wykorzystywały rozwiązania technologiczne opracowane przez szwedzkich naukowców i inżynierów.
W kwietniu 2010 r. Uniwersytet Jagielloński podpisał umowę z Ministerstwem Nauki i Szkolnictwa Wyższego na dofinansowanie projektu „Narodowe Centrum Promieniowania Elektromagnetycznego dla celów badawczych (etap I)”. Źródłem funduszy był Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka 2007-2013[3]. Budynek, w którym mieści się synchrotron, powstał w okresie od stycznia 2012 r. do maja 2014 r. W 2014 r. zakończyły się prace instalacyjne urządzeń, m.in. elektromagnesów[4] oraz komór próżniowych[5]. W czerwcu 2015 r. zespół fizyków z SOLARIS wprowadził wiązkę elektronów do pierścienia synchrotronu i zobaczył pierwsze światło przy wyjściu do linii badawczych[6]. We wrześniu 2015 r. odbyło się uroczyste otwarcie Narodowego Centrum Promieniowania Synchrotronowego SOLARIS[7].
Pierwsi użytkownicy linii badawczych rozpoczęli badania w październiku 2018 r.
Parametry pierścienia akumulacyjnego SOLARIS[edytuj | edytuj kod]
- Obwód pierścienia: 96 m
- Energia: 1,5 GeV
- Prąd: 500 mA
- Obwód: 96 m
- Główna częstotliwość: 99,91 MHz
- Maksymalna liczba paczek elektronowych: 32
- Emitancja horyzontalna (bez UW): 6 nm rad
- Sprzężenie: 1%
- Dostrojenie Qx, Qy: 11,22; 3,15
- Naturalna chromatyczność ξx, ξy: -22,96, -17,14
- Skorygowana chromatyczność ξx, ξy: +1, +1
- Rozmiar wiązki (centrum sekcji prostej) σx, σy: 184 μm, 13 μm
- Rozmiar wiązki (centrum dipola) σx, σy: 44 μm, 30 μm
- Liczba sekcji prostych dla UW: 10
- Kompakcja pędu: 3,055 x 10-3
- Całkowity czas życia elektronów: 13 h.
Linie badawcze synchrotronu SOLARIS[edytuj | edytuj kod]
Synchrotron SOLARIS rozpoczął funkcjonowanie z dwiema liniami badawczymi:
- PEEM/XAS (ang. Photoemission Electron Microscopy / X-ray Absorption Spectroscopy - fotoemisyjna mikroskopia elektronowa / rentgenowska spektroskopia absorpcyjna ) – linia zoptymalizowana dla fotonów z zakresu niskoenergetycznego promieniowania rentgenowskiego, wyposażona w dwie stacje badawcze: elektronowy mikroskop fotoemisyjny (PEEM) oraz komorę XAS. Elektronowy mikroskop fotoemisyjny pozwala na obrazowanie właściwości topograficznych, chemicznych, elektronowych i strukturalnych materii. Eksperymenty w komorze XAS będą dostarczać informacji o wewnętrznej strukturze magnetycznej próbki.
- UARPES (ang. Ultra Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy – kątowo-rozdzielcza spektroskopia fotoelektronów) – linia dostarcza fotony w zakresie próżniowego ultrafioletu. Technika ARPES pozwala na pomiar trzech fundamentalnych dla elektronów parametrów: energii, pędu i spinu. Tym samym pozwala na pełny opis elektronowej struktury materii. Stosowana jest m.in. w badaniach nowych materiałów elektronicznych, nanostruktur, w fizyce nadprzewodników i półprzewodników.
Docelowo na hali eksperymentalnej synchrotronu SOLARIS znajdzie się kilkanaście linii badawczych. Łącznie będą one wyposażone w około trzydzieści stanowisk pomiarowych.
Parametry budynku[edytuj | edytuj kod]
- Powierzchnia budynku – 8000m2
- Powierzchnia hali wraz z pierścieniem – 3000 m²
- Wysokość całego budynku – 19,7 m
- Wysokość budynku nad powierzchnią ziemi – 12,5 m
- Hala – 3,2 m poniżej poziomu terenu
- Tunel liniaka oraz tunel technologiczny – 7,7 m poniżej poziomu terenu
- Tunel liniaka – długość 110 m, szerokość 4,15 m
- Tunel technologiczny – długość 110 m, szerokość 5,20 m.
Przypisy[edytuj | edytuj kod]
- ↑ Aktualizacja Polskiej Mapy Drogowej Infrastruktury Badawczej - Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, www.nauka.gov.pl [dostęp 2016-02-11].
- ↑ Aktualizacja projektu utworzenia Narodowego Centrum Promieniowania Synchrotronowego, E. A. Gőrlich, K. Królas, K. Tomala, maj 2008
- ↑ Projekty - Mapa Dotacji UE, www.mapadotacji.gov.pl [dostęp 2016-02-11].
- ↑ Aktualności - Centrum Promieniowania Synchrotronowego, www.synchrotron.uj.edu.pl [dostęp 2016-02-11].
- ↑ Aktualności - Centrum Promieniowania Synchrotronowego, www.synchrotron.uj.edu.pl [dostęp 2016-02-11].
- ↑ Aktualności - Centrum Promieniowania Synchrotronowego, www.synchrotron.uj.edu.pl [dostęp 2016-02-11].
- ↑ Inauguracja Narodowego Centrum Promieniowania Synchrotronowego Solaris w Krakowie | Aktualności o polskiej nauce, badaniach, wydarzeniach, polskich uczelniach i instytutach badawczych, naukawpolsce.pap.pl [dostęp 2016-02-11].
