Гигантская машина ускоряет частицы до 99,9999999995% скорости света
Max IV - самый мощный синхротрон в своем роде и самый яркий источник света в мире. Он ускоряет пучки электронов до скорости 99,9999999995% от скорости света в накопительном кольце длиной 528 метров диаметром 1 см.
MAX IV - передовая установка синхротронного излучения в Швеции. Он состоит из накопительного кольца 3 ГэВ и 1,5 ГэВ и линейного ускорителя. Кольцо накопления 3 ГэВ имеет длину окружности 528 метров и оптимизировано для жесткого рентгеновского излучения. В то время как накопительное кольцо 1,5 ГэВ имеет окружность 96 метров и было оптимизировано для ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения.
Линия луча на накопителе MAX IV 1,5 ГэВ, называемая FinEstBeAMS, обеспечивает ультрафиолетовое и мягкое рентгеновское излучение с широко изменяемыми и точно контролируемыми параметрами. Он был построен международной корпорацией в 2018 году с бюджетом в 7 миллионов евро.
Линия луча имеет две группы: первая посвящена исследованиям поверхностей в высоком вакууме, а вторая - экспериментам в газовой фазе и фотолюминесценции в твердых телах.
Самые современные в мире синхротроны
Поскольку MAX IV является круговым ускорителем, он также известен как синхротрон. Он ускоряет облака частиц, таких как электроны или протоны, по круговой траектории. Когда эти частицы достигают достаточной скорости, они испускают яркое коротковолновое излучение, которое позволяет ученым раскрыть внутреннюю структуру вещества.
Max IV является самым мощным синхротроном в своем роде и самым ярким источником света в мире. Он может ускорять пучки электронов со скоростью до 99,9999999985% от скорости света в 528-метровом накопительном кольце диаметром 1 см.
Излучаемый свет в конечном итоге направляется на разные конечные станции, где проводятся различные исследования и эксперименты. Это помогает ученым исследовать электронные структуры и характеристики широкого спектра веществ.
Один из последних экспериментов
В 2019 году физики Тартуского университета опубликовали исследовательскую работу, основанную на результатах экспериментов, проведенных на Максе IV. Они изучили сложную электронную структуру 3 ионных жидкостей и исследовали их в газовой фазе с помощью ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии.
Ионные жидкости представляют собой соли в жидком состоянии. Их температура плавления лежит ниже некоторой произвольной температуры, такой как 100 градусов Цельсия. В отличие от обычных жидкостей, таких как бензин и вода, ионные жидкости в основном содержат ионы и короткоживущие ионные пары.
У них есть множество потенциальных применений. Одним из них является их использование в суперконденсаторах, которые накапливают большое количество энергии и обеспечивают выдающуюся электрическую мощность за короткое время.
До сих пор ученым не удалось выяснить, что именно делает ионные жидкости более подходящими в качестве электролитов суперконденсаторов, чем другие вещества. Чтобы лучше понять природу различных ионных жидкостей, важно изучить их электронную структуру с использованием передовых экспериментальных методов.
Исследовательская группа была удивлена интенсивным потоком фотонов на линиях луча: это позволило им проводить эксперименты с беспрецедентным спектральным разрешением и коротким временем сбора данных.
До сих пор эта установка синхротронного излучения использовалась несколькими эстонскими корпорациями, включая Lumifor и Clifton. Первый изучал сложные дозиметрические материалы для разработки более эффективных детекторов излучения, а второй анализировал свойства обычных полупроводников для микроэлектроники.