Anexo:Fuentes de luz sincrotrón
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/60/Sch%C3%A9ma_de_principe_du_synchrotron.jpg/400px-Sch%C3%A9ma_de_principe_du_synchrotron.jpg)
Las fuentes de luz sincrotrón son instalaciones para el uso de la radiación emitida por partículas relativistas —es decir, que viajan con velocidades cercanas a la de la luz— con carga eléctrica cuando son desviadas de su trayectoria por un campo magnético. La luz o radiación de sincrotrón se observó por primera vez en un acelerador de partículas circular del mismo nombre.[1]
Debido a las posibilidades que este tipo de emisión ofrecía para el estudio de la materia a un nivel supra-atómico, a partir de finales de los años 60 del siglo XX se empezaron a construir «líneas de luz» en algunos aceleradores con este propósito. Estos primeros experimentos confirmaron la utilidad de radiación sincrotrón y a partir de los 80 se inició la construcción de sincrotrones «de segunda generación» — SRC en el laboratorio de Daresbury, BESSY en Alemania, etc. y la reconversión de aceleradores de partículas obsoletos — DORIS en Alemania, SPEAR en Estados Unidos. En la última década de los 90, se produjeron avances técnicos en el diseño de los aceleradores y se empezaron a usar dispositivos magnéticos, conocidos como wigglers y onduladores, para producir luz cada vez más intensa y concentrada. Las instalaciones modernas que usan estos instrumentos reciben el nombre de «sincrotrones de tercera generación».[2] En la segunda década del siglo XXI empezaron a construirse sincrotrones limitados por difracción, conocidos como fuentes de «cuarta generación» caracterizados por producir radiación muy intensa y colimada.[3]
En los sincrotrones usados para la producción de radiación electromagnética se mantiene a las partículas —casi siempre electrones, y en algunos casos, positrones)— circulando en una órbita lo más estable y constante posible, para producir luz sincrotrón de una manera continua. Este tipo de sincrotrones reciben el nombre de «anillos de almacenamiento». Este anexo lista sincrotrones y anillos de almacenamiento en uso, en proyecto y cerrados. No se incluyen los láseres de electrones libres, listados en su correspondiente anexo.
Instalaciones en funcionamiento
América y Oceanía
- LNLS, Brasil
- Canadian Light Source
- Advanced Light Source, Estados Unidos.
Nombre | Ubicación | Comienzo de operaciones | Líneas de radiación | Notas |
---|---|---|---|---|
ALS - Advanced Light Source | Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL) Berkeley, California, ![]() | 1993 | Rayos X Ultravioleta | Financiado por el Departamento de Energía (DOE). El acelerador se edificó alrededor del edificio que albergó el ciclotrón de Berkeley, invento por el cual Ernest Lawrence recibió el Nobel de Física en 1939.[4] |
APS - Advanced Photon Source | Laboratorio Nacional de Argonne (ANL) Argonne, Illinois, ![]() | 1996[5] | Rayos X | En septiembre de 2011, el Departamento de Energía aprobó un plan para la renovación de la instalación, que aumentará la capacidad del APS, tanto en términos de las propiedades del haz de luz sincrotrón, como en el número de experimentos y usuarios.[6] |
AS - Australian Synchrotron | Clayton, ![]() | 2007 | Rayos X Infrarrojo | El sincrotrón está financiado por el estado de Victoria, y los gobiernos de Australia y de Nueva Zelanda.[7] |
CAMD - Center for Advanced Microstructures and Devices | Universidad Estatal de Luisiana, Baton Rouge, Luisiana, ![]() | Rayos X Ultravioleta Infrarrojo | Construido por el Departamento de Energía, en la actualidad es el único sincrotrón en los Estados Unidos cuya operación está financiada por un estado (Luisiana). El presupuesto anual en 2011 fue de 4 millones de dólares.[8] | |
CHESS - Cornell High Energy Synchrotron Source | Universidad de Cornell Ithaca, Nueva York, ![]() | 1980 | Rayos X | CHESS está financiado por la National Science Foundation (NSF), excepto el programa de cristalografía de macromoléculas, financiado por los Institutos Nacionales de la Salud (NIH). CHESS usa la radiación sincrotrón del acelerador CESR (Cornell Electron Storage Ring) en conjunción con el programa de física de partículas.[9] En 2018 se reconstruyó parte del acelerador para proporcionar un haz de rayos X optimizado para experimentos a alta energía.[10] |
CLS - Canadian Light Source | Universidad de Saskatchewan Saskatoon, Saskatchewan, Canadá ![]() | Rayos X Ultravioleta Infrarrojo | El sincrotrón canadiense es uno de los mayores proyectos científicos en la historia del país. En su construcción colaboraron los gobiernos nacional y locales, varias agencias, universidades y compañías privadas.[11] | |
NSLS-II - National Synchrotron Light Source II | Laboratorio Nacional de Brookhaven (BNL) Upton, Nueva York, ![]() | 2015 | Rayos X | Financiado por el Departamento de Energía, con un coste de 912 millones de dólares.[12] Entró en funcionamiento en 2015 con siete líneas de luz. En 2020 hay 28 líneas en funcionamiento, y una en construcción.[13] |
Sirius | Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón Campinas, Brasil ![]() | 2019 | Rayos X Ultravioleta | Fuente de luz de cuarta generación que reemplazó a UVX, en el LNLS.[14] |
SSRL - Stanford Synchrotron Radiation Lightsource | Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC Menlo Park, California, ![]() | 1973 | Rayos X Ultravioleta | En 1992 se alteró la configuración del acelerador SPEAR para usarlo exclusivamente para producir radiación sincrotrón. SPEAR fue renovado de nuevo en 2003.[15] SSRL está financiado por el Departamento de Energía. |
SURF - Synchrotron Ultraviolet Radiation Facility | Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) Gaithersburg, Maryland, ![]() | Rayos X de baja energía Ultravioleta | Utilizado principalmente para la calibración de instrumentos. Fue renovado en el año 2000[16] |
Asia
- SPring-8, en Japón
- Interior de SPring-8
Nombre | Ubicación | Comienzo de operaciones | Líneas de radiación | Notas |
---|---|---|---|---|
BSRF - Beijing Synchrotron Radiation Facility | Instituto de Física de Alta Energía, Academia China de las Ciencias Beijing, China ![]() | 1991 | La construcción del BSRF se hizo en conjunción con la del Colisionador de Electrones y Protones (BEPC), proyecto del que forma parte. El anillo se usa como fuente de luz sincrotrón un total de 2 meses y medio al año. | |
HSRC - Hiroshima Synchrotron Radiation Center | Universidad de Hiroshima Higashi-Hiroshima, Japón ![]() | 2002 | Rayos X de baja energía Ultravioleta | Fundado en 1996 para el uso interdepartamental de la universidad, se abrió en 2002 a usuarios externos.[17] |
INDUS-1/INDUS-2 | Raja Ramanna - Centro para la Tecnología Avanzada Indore, ![]() | 1999/2005 | Rayos X Ultravioleta | INDUS-1 e INDUS-2 son un proyecto del Departamento de Energía Atómica del gobierno de India. INDUS-1, un anillo de 460 MeV, produce radiación ultravioleta y rayos x de baja energía. El anillo de INDUS-2 (2.5 GeV)se completó en 2005.[18] |
NSRL - National Synchrotron Radiation Laboratory | Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) Hefei, China ![]() | 1999 | Rayos X Ultravioleta | El NSRL es el primer acelerador en China dedicado totalmente a la emisión de luz sincrotrón.[19] |
NSRRC - National Synchrotron Radiation Research Center | Hsinchu, ![]() | 1993/2016 | Rayos X de baja energía Ultravioleta | TLS (Taiwan Light Source) es la primera fuente de tercera generación construida en Asia. TPS (Taiwan Photon Source) es una fuente de rayos X construida en 2016.[20] |
NUSRC - Nagoya University Synchrotron radiation Research Center | Universidad de Nagoya Chiba-shi, Japón ![]() | 2013 | Rayos X Ultravioleta | A pesar de su pequeño tamaño la fuente es capaz de generar rayos X duros.[21] |
Photon Factory | Organización de Investigación del Acelerador de Alta Energía (KEK) Tsukuba, Ibaraki, Japón ![]() | 1982 | Rayos X Ultravioleta | La 'Fábrica de Fotones' cuenta con dos anillos de almacenamiento: El primero, de 2.5 GeV, fue acabado en 1982 y renovado en 1997. El segundo, de 6.5 GeV, era anteriormente el booster del colisionador de partículas TRISTAN.[22] |
PLS - Pohang Light Source | PAL Kyungbuk, Corea del Sur ![]() | 1995 | Rayos X Ultravioleta | Sincrotrón financiado por el gobierno coreano y Pohang Iron & Steel. Entre 2009 y 2011 la configuración del anillo cambió para alcanzar una energía de 3 GeV y una corriente de 400 mA.[23] |
Ritsumeikan University (RitS) Synchrotron Radiation Center | RitS Shiga, Japón ![]() | Rayos X Ultravioleta Infrarrojo | El anillo de almacenamiento compacto Aurora tiene un radio de 1 metro; la energía de operación es de 575 MeV[24] | |
SAGA-LS - Saga Light Source | Centro de Investigación de Luz Sincrotrón de Kyushu Saga, Japón ![]() | Rayos X Ultravioleta | SAGA es el primer sincrotrón de Japón construido por una prefectura.[25] | |
SESAME -Synchrotron-light for Experimental Science and Applications in the Middle East | Allaan, Jordania![]() | 2017 | Rayos X Ultravioleta | SESAME es el fruto de una colaboración entre varios países bajo los auspicios de la UNESCO.[26] |
SLRI - Synchrotron Light Research Institute | Tecnópolis de la Universidad Tecnológica de Suranaree Nakhon-Ratchasima, ![]() | Rayos X Ultravioleta Infrarrojo | Aprobado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Tailandia en 1996. El acelerador se construyó con componentes del sincrotrón SORTEC en Japón.[27] | |
SPring-8 | Instituto Harima Sayo-gun, Hyogo, Japón ![]() | 1997 | Rayos X | SPring-8 (Super Photon ring-8 GeV) es en la actualidad la fuente de luz sincrotrón de más alta energía. Está administrado por RIKEN (Instituto de Investigación de Física y Química); el Instituto Japonés de Investigación con Radiación Sincrotrón (JASRI) se encarga de la operación y mantenimiento.[28] |
SSLS - Singapore Synchrotron Light Source (HeliosII) | Universidad Nacional de Singapur Singapur ![]() | 1999 | Rayos X Ultravioleta Infrarrojo | Instalación operada y administrada por la Universidad Nacional de Singapur.[29] |
SSRF - Shanghai Synchrotron Radiation Facility | Shanghái, China![]() | 2009 | Rayos X | Este sincrotrón es la mayor instalación científica de China y uno de los sincrotrones de mayor energía del mundo.[30] |
UVSOR-III - Ultraviolet Synchrotron Orbital Radiation Facility | Instituto de Ciencia Molecular Myodaiji, Okazaki, Japón ![]() | 1983 | Rayos X de baja energía Ultravioleta Infrarrojo | El sincrotrón ha sido renovado en dos ocasiones, en 2002 y en 2012.[31] |
Europa
Nombre | Ubicación | Comienzo de operaciones | Líneas de radiación | Notas |
---|---|---|---|---|
ALBA | Consorcio para la Construcción, Equipamiento y Explotación del Laboratorio de Luz de Sincrotrón (CELLS) Cerdanyola del Vallès, Cataluña, España ![]() | 2012 | Rayos X | La construcción fue cofinanciada por el gobierno español y el gobierno autonómico de Cataluña. Las operaciones están a cargo del Consorcio de Explotación del laboratorio de Luz Sincrotrón (CELLS).[32] |
ANKA - Angstromquelle Karlsruhe | Karlsruhe Institute of Technology (KIT) Karlsruhe, Alemania ![]() | 2003 | Rayos X Infrarrojo | La fuente de luz sincrotrón está bajo la administración de IBPT (Institute for Beam Physics and Technology). Las líneas de luz están dirigidas por un consorcio de varias instituciones científicas.[33] |
ASTRID - Aarhus Storage Ring in Denmark | ISA (Instituto de Instalaciones de Anillos de Almacenamiento), Universidad de Aarhus Aarhus, Dinamarca ![]() | Rayos X de baja energía Ultravioleta | ASTRID se usa exclusivamente para generar radiación sincrotrón desde 2005.[34] | |
ASTRID-2 | ISA (Instituto de Instalaciones de Anillos de Almacenamiento), Universidad de Aarhus Aarhus, Dinamarca ![]() | 2013 | Rayos X de baja energía Ultravioleta Visible.[35] | Financiado por el Programa Nacional National para Investigación en Infraestructuras para la investigación en medicina, biología celular y molecular, nanotecnología y física atómica y molecular. Las primeras líneas fueron completadas en 2013.[36] |
BESSY II - Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) | Wilhelm-Conrad-Röntgen-Campus Berlín, Alemania ![]() | 1998 | BESSY II remplazó a BESSY I, el primer anillo de almacenamiento de Alemania construido para la producción de luz sincrotrón.[37] | |
DAFNE | Laboratorio Nacional de Frascati (LNF) Frascati, Italia ![]() | Rayos X de baja energía Ultravioleta Infrarrojo | Sincrotrón de doble uso.[38] | |
DELSY - Dubna Electron Synchrotron | Joint Institute for Nuclear Research (JINR) Dubna, Moscú, Rusia ![]() | [39] | ||
DELTA - Dortmund Electron Storage Ring Facility | TU Dortmund University Dortmund, Alemania ![]() | [40] | ||
Diamond Light Source | Didcot, Reino Unido![]() | 2007 | Rayos X Ultravioleta Infrarrojo | Diamond está financiado por el gobierno británico y por Wellcome Trust.[41] |
ELETTRA | Trieste, Italia![]() | 1994 | Rayos X Ultravioleta Infrarrojo | La instalación está administrada por la compañía Sincrotrone Trieste S.C.p.A., con participación del gobierno regional de Friuli-Venezia-Giulia e institutos de investigación italianos AREA y el Instituto Nacional de la Física de la Materia (INFM).[42] |
ELSA - Electron Stretcher Accelerator | Universidad de Bonn Bonn, Alemania ![]() | La instalación se utiliza principalmente para estudios de física de partículas; existen tres líneas de radiación sincrotrón dedicadas al estudio de materiales y la física de materia condensada.[43] | ||
ESRF - European Synchrotron Radiation Facility | Grenoble, ![]() | 1994 | Rayos X | El sincrotrón europeo fue construido conjuntamente por 12 países europeos; actualmente 22 países participan en el proyecto. En 2020 concluyó un proyecto de ampliación y renovación del anillo.[44][45] |
HASYLAB - Hamburger Synchrotronstrahlungslabor | DESY (Sincrotrón Alemán) Hamburgo, Alemania ![]() | Rayos X | HASYLAB cuenta con una sola fuente de luz sincrotrón, PETRA III, tras el fin de operaciones de DORIS en octubre de 2012. El sincrotrón PETRA de más de 2 km de longitud, era utilizado antiguamente como un acelerador de partículas. Tras la reconstrucción de un sector del anillo, empezó a operar como fuente de luz sincrotrón en 2010.[46] HASYLAB está financiado por el gobierno federal y por la ciudad de Hamburgo. | |
KSRS -Kurchatov Synchrotron Radiation Source | Instituto Kurchátov Moscú, Rusia ![]() | 1999 | Rayos X Ultravioleta | KSRS tiene dos sincrotrones SSR (450 MeV) y LSR (2,5 Gev). El anillo de alta energía genera rayos X, y el de baja energía, rayos ultravioletas.[47] |
Laboratorio MAX IV | MAX-lab, Universidad de Lund Lund, Suecia ![]() | 2016 | Rayos X Ultravioleta Infrarrojo | MAX IV consta de dos anillos de almacenamiento y una fuente pulsada alojada en el LINAC. Los anillos de almacenamiento son los primeros de «cuarta generación».[48] |
MSL - Metrology Light Source | Agencia Federal Física y Técnica (PTB) Berlín, Alemania ![]() | 2008 | Ultravioleta Infrarrojo | Dedicado a la metrología y calibración de instrumentos.[49] |
SLS - Swiss Light Source | Instituto Paul Scherrer Villigen, Suiza ![]() | 2001 | Rayos X Ultravioleta Infrarrojo | La instalación se destaca por el amplio rango espectral emitido y por la variedad y la facilidad de configuración de sus dispositivos magnéticos.[50] |
Solaris - Centrum Promieniowania Synchrotronowego | Universidad de Jagiellonian Cracovia, Polonia ![]() | 2018 | Rayos X Ultravioleta Infrarrojo | El proyecto es el resultado de un contrato entre la Universidad y el Ministerio de Ciencia y Educación Superior. El anillo puede funcionar a dos energías diferentes 0.7 y 1.5 GeV para optimizar el rendimiento en todas las regiones del espectro.[51] |
SOLEIL | Gif-sur-Yvette, ![]() | 2006[52] | Rayos X Ultravioleta Infrarrojo | SOLEIL es el sincrotrón nacional francés, administrado conjuntamente por el CNRS y el CEA.[53] |
SSRC - Siberian Synchrotron Research Center | Instituto de Física Nuclear Budker Siberia, Rusia ![]() | Rayos X | SSRC cuenta con dos sincrotrones; uno de ellos, VEPP 3 tiene líneas de radiación sincrotrón.[54] | |
TNK | Instituto F.V. Lukin Moscú, Rusia ![]() |
En proyecto
[actualizar]
Nombre | Ubicación | Estado | Líneas de radiación | Notas |
---|---|---|---|---|
CANDLE | Universidad de Ereván, Ereván, Armenia![]() | En construcción[55] | Rayos X | CANDLE (Center for the Advancement of Natural Discoveries using Light Emission) se fundó como una organización sin ánimo de lucro en Estados Unidos, con el objeto de construir un sincrotrón de 3GeV en Armenia. |
DELSY(Dubna Electron Synchrotron) | Joint Institute for Nuclear Research Dubná, Rusia ![]() | En planificación | Rayos X | Fuente de tercera generación diseñada para complementar las capabilidades de Sibir-2 en el Instituto Kurchatov.[56] |
ILSF (Iranian Light Source Facility) | Instituto para la Investigación en Ciencias Fundamentales (IPM) Teherán, Irán ![]() | En planificación | Rayos X | ILSF tendrá un anillo de almacenamiento de 3 GeV. El final de la construcción está previsto para 2018.[57] |
SuperSOR | Universidad de Tokio Kashiwa-shi, Chiba, Japón ![]() | En construcción | Rayos X de baja energía Ultravioleta | SuperSOR está optimizado para investigación con radiación de baja energía.[58] |
Cerrados
Nombre | Ubicación | Comienzo de operaciones | Final de operaciones | Notas |
---|---|---|---|---|
ADONE | Laboratorio Nacional de Frascati (LNF) Frascati, Italia ![]() | 1969 | 1993 | Se empezó a usar para experimentos con luz sincrotrón en 1978, tras una modificación del acelerador. Fue cerrado para poder construir el nuevo acelerador DAFNE en el mismo edificio.[59] |
BESSY I | Berlín, Alemania![]() | 1982 | 1999 | Primera instalación en Alemania dedicada exclusivamente a la emisión de luz sincrotrón. En este sincrotrón se realizaron los primeros estudios usando microscopía de rayos X, radiación ultravioleta circularmente polarizada y fotoemisón polarizada en espín.[37] |
Daresbury Laboratory SRC | Daresbury Laboratory Warrington, Chesire, Reino Unido ![]() | 1980 | 2008 | El anillo de SRC fue el primer acelerador diseñado específicamente como fuente de luz sincrotrón.[60] |
DORIS III | DESY (Sincrotrón Alemán) Hamburgo, Alemania ![]() | 2012 | DORIS fue uno de los primeros anillos usados para radiación sincrotrón, en conjunción con experimentos de física de partículas al principio, y exclusivamente tras una reforma del acelerador.[61] | |
LURE - Laboratoire pour l'Utilisation du Rayonnement Electromagnétique | Orsay, ![]() | 1971 | 2003 | El anillo ACO fue una de las primeras instalaciones utilizadas para estudios con luz sincrotrón. Un segundo anillo, DCI fue construido en 1972 y Super-ACO en 1987. LURE cesó operaciones durante la construcción del nuevo sincrotrón francés SOLEIL.[52] |
Max-lab | MAX-lab, Universidad de Lund Lund, Suecia ![]() | 1986 | 2015 | Max-lab constaba de tres anillos de almacenamiento: MAX I (550 MeV), completado en 1986; MAX II (1.5 GeV), finalizado en 1996; y MAX III (700 MeV), en 2007.[62] Han sido reemplazados por MAX IV. |
NSLS - National Synchrotron Light Source | Laboratorio Nacional de Brookhaven (BNL) Upton, Nueva York, ![]() | 1982 | 2014 | NSLS fue una de las primeras fuentes de radiación sincrotrón de segunda generación.[63] Fue reemplazado por NSLS-II, una fuente de tercera generación, que entró en funcionamiento en 2015. |
PEP - Positron-Electron Project | Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC Menlo Park, California, ![]() | 1980 | 2008 | PEP contaba con líneas de radiación sincrotrón funcionando en modo parasítico.[64] En 1994 se rehabilitó el anillo para la producción de mesones B, limitando los experimentos con luz sincrotrón. |
SRC - Synchrotron Radiation Center | Universidad de Wisconsin Stoughton, Wisconsin, ![]() | 1986 | 2014 | Sincrotrón especializado en la producción de rayos X de baja energía y radiación ultravioleta e infrarroja. En 2011, la Fundación Nacional para la Ciencia de Estados Unidos decidió dejar de financiar la instalación y los últimos experimentos se llevaron a cabo en marzo de 2014.[65] |
TANTALUS | Universidad de Wisconsin Madison, Wisconsin, ![]() | 1968 | 1986 | Aunque diseñado para otros propósitos, TANTALUS se convirtió en el primer sincrotrón del mundo utilizado exclusivamente para el uso de luz sincrotrón.[66] |
UVX | LNLS - Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, Campinas, São Paulo, Brasil![]() | 1997 | 2019 | UVX fue el primer sincrotrón en América Latina.[67] Ha sido reemplazado por Sirius. |
Véase también
- Sincrotrón
- Radiación sincrotrón
- Anexo:Láseres de electrones libres
- Anexo:Aceleradores en física de partículas
Referencias
General
- «Fuentes de luz (lightsources.org)» (en inglés). Archivado desde el original el 11 de febrero de 2013. Consultado el 9 de diciembre de 2011.
Notas al pie
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Enlaces externos
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