Alba (sincrotró)

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Coord.: 41° 29′ 12″ N, 2° 6′ 35″ E / 41.48667°N,2.10972°E / 41.48667; 2.10972

Interior del sarcòfag on hi ha els anells del sincrotró.
Anell d'emmagatzematge
Cavitat de radiofreqüència
Una de les línies de llum on es fan experiments amb els raigs X

La Font de llum de sincrotró Alba és un sincrotró situat al costat del campus de la Universitat Autònoma de Barcelona, a Cerdanyola del Vallès. La seva construcció va estar cofinançada pel Govern d'Espanya i la Generalitat de Catalunya. La planificació de les obres i la seva posterior explotació va ser duta a terme pel Consorci per a la Construcció, Equipament i Explotació del Laboratori de Llum de Sincrotró (CELLS), amb seu a Bellaterra.

El projecte es va posar en marxa el 1994 i tres anys després, el 1997, es completà un informe per a un sincrotró de 2,5 GeV. El 2002 el projecte fou aprovat per la Generalitat i pel govern espanyol i el 14 de març de 2003 se signà el conveni entre la Generalitat de Catalunya i el Ministeri de Ciència i Tecnologia per dur endavant el projecte, en el qual les dues administracions es comprometien a aportar a parts iguals un total de 163,9 milions d'euros. Com a director de la instal·lació fou nomenat Joan Bordas.

La construcció va començar el 2003,[1] i es va inaugurar el 22 de març de 2010.[2] El cost total de la construcció i equipament del laboratori està estimat en 201,4 milions d'euros. El cost de les despeses d'explotació està estimat en 15,5 milions d'euros a l'any.[3]

L'edifici que acull el projecte es va finalitzar a finals de 2009 i l'operativitat completa de la instal·lació avançarà en successives fases, culminant el 2012. És una construcció de gran complexitat tècnica per les exigències de la instal·lació, que requereix estabilitat mecànica, control de la temperatura i qualitat del subministrament elèctric.

L'Alba en realitat és un complex de tres acceleradors: un accelerador de partícules lineal un sincrotró o propulsor d'electrons i un anell d'emmagatzematge. Es creen electrons en el canó d'electrons de la mateixa manera que en un tub de rajos catòdics de televisió, aquests són accelerats a 1 MeV en l'accelerador lineal. Després passen al propulsor d'electrons, de 250 metres de perímetre, on s'acceleren els electrons fins velocitats properes a la de la llum, arribant a una energia de fins a 3 Giga electronvolts (GeV). Aquests electrons s'injecten a l'anell d'emmagatzematge de 268 metres de perímetre que està equipat per produir radiació electromagnètica d'una gamma contínua de longituds d'ona, des de la llum visible fins als raigs X. És una font de tercera generació, en què la major part de la llum procedeix de dispositius d'inserció, com els wigglers o els onduladors.

Utilitat de la llum de sincrotró. Línies de llum[modifica | modifica el codi]

La radiació obtinguda és útil no només en investigacions en el camp de la física, sinó també en tots els camps de la ciència i la tecnologia en què cal analitzar mostres de petites dimensions com estructures cristal·lines, nous materials, mostres biològiques de contaminants o restes arqueològiques. També pot tenir aplicacions en el disseny de nous fàrmacs i en imatge i teràpies mèdiques.[4]

Aquestes aplicacions es porten a terme en estacions experimentals, anomenades línies de llum (beamlines, en anglès), que recullen i modifiquen la llum sincrotró emesa en l'anell d'emmagatzematge. Actualment té 7 línies de llum, de les 32 línies que es podrien instal·lar, però degut a una disminució del pressupost econòmic s'ha aturat la instal·lació de la vuitena línia. Cada línia està especialitzada:

  • BL29-BOREAS

La Línia Boreas s’encarrega del dicroisme circular magnètic i difracció ressonant Boreas té dues estacions dedicades a l’estudi de les propietats magnètiques de materials i nano estructures. L’estació de dicroisme té un imant superconductor de 6 Tesla de direcció orientable, i permet refredar la mostra fins a -270 °C. Les principals aplicacions són en magnetisme i nanotecnologia.

  • BL24-CIRCE

La Línia Circe s’encarrega de la microscòpia i espectroscòpia de fotoemissió La línia té dues estacions: un microscopi electrònic de fotoemissió, que permet obtenir imatges de l’estructura electrònica dels àtoms amb resolució espacial de 10 nm, i una estació d'espectroscòpia de fotoemissió a pressió ambient, que permet estudiar la configuració electrònica dels materials sòlids i líquids. Les principals aplicacions són en física de l’estat sòlid, catàlisi química, i en nanotecnologia.

  • BL22-CLÆSS

La Línia Claess s’encarrega de l’espectroscòpia d'absorció de raigs X Estació d'espectroscòpia d'absorció. Permet estudiar canvis en l’estructura atòmica dels sòlids durant els processos químics i físics. Té aplicacions en física de l’estat sòlid, catàlisi química i química analítica.

  • BL04-MSPD

La Línia MSPD s’encarrega de la ciència de materials i difracció de pols Estació de difracció de pols a alta pressió o a alta resolució. Permet estudiar l’estructura cristal·lina de mostres inorgàniques i com aquesta canvia en diferents condicions ambientals. Té aplicacions en ciència de materials, química inorgànica, geologia, farmacologia.

  • Bl09-MISTRAL

La Línia Mistral s’encarrega de la microscòpia i tomografia de raigs X Microscopi full-field de raigs X, equipat amb tomografia i criogènia. Permet obtenir l’estructura tridimensional de cèl·lules amb resolució de 30 nm, suficient per veure els virus. És d’aplicació en microbiologia i biologia cel·lular.

  • BL11-NCD

La Línia NCD s’encarrega de la difracció no cristal·lina Estació de dispersió a petit angle i angle gran. Permet estudiar l’estructura dels materials orgànics i teixits vius. Té aplicacions en biologia i química orgànica.

  • BL13-XALOC

La Línia Xaloc s’encarrega de la cristal·lografia de macromolècules Estació de difracció de monocristall. Permet determinar l’estructura de molècules grans com proteïnes, enzims i àcids nucleics. Té aplicacions en biologia molecular i bioquímica.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Calendari del projecte (en anglès)
  2. Pascual, Maria. «Fent visible l'invisible». Revista Presència [Barcelona], núm. 2007, 13 d'agost de 2010, p. 7-13. GI-143-1965.
  3. Xifres aportades per la ministra de Ciència i Innovació, Cristina Garmendia
  4. Informació sobre el projecte a la pàgina web del Pla Estratègic Metropolità de Barcelona

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Alba (sincrotró)