HEPS ще революционизира научните изследвания с производството на високоенергийни рентгенови лъчи, улесняващи прецизното изследване на проби на наномащабно ниво.
До края на годината Китай е готов да представи своя авангарден високоенергиен фотонен източник (HEPS), който ще разполага с едни от най-мощните синхротронни рентгенови лъчи в света.
Със зашеметяващата инвестиция от 4,8 млрд. юана (приблизително 665 млн. щатски долара) това съоръжение бележи значителен етап за Азия, като вкарва Китай в елитната лига на държавите с четвърто поколение синхротронни източници на светлина.
Разположен в Хуайру, близо до центъра на Пекин, кръглият обект на HEPS е оживен, тъй като изследователите старателно калибрират хиляди компоненти. Тези усилия са насочени към създаването на светлинен източник, способен да прониква дълбоко в пробите, разкривайки техните молекулярни и атомни структури в реално време.
Инсталирането на системата за вакуумна камера, която е от решаващо значение за запазване на яркостта и стабилността на светлината, се очаква да приключи до края на юни, отбелязвайки още един важен етап в пътя на HEPS към високи научни постижения.
Китай разкрива HEPS
HEPS ще направи революция в научните изследвания с производството на високоенергийни рентгенови лъчи, улеснявайки прецизното изследване на проби на наноравнище.
В сравнение със синхротроните от трето поколение като Шанхайския синхротронен лъчев център, който има обиколка от 432 метра и е най-модерният работещ синхротрон в Китай, HEPS ще предложи 10 000 пъти по-добра времева разделителна способност.
Йе Тао, учен, работещ на лъчевата линия в Института по физика на високите енергии (IHEP) към Китайската академия на науките, предвижда значителен скок в точността на измерванията, като точността в наносекунден мащаб ще замени милисекундите, изисквани от настоящите стандарти.
След планираното си откриване през 2025 г. HEPS ще предостави на изследователите достъп до 14 лъчеви линии, предназначени за различни области като енергетика, физика на кондензираната материя, иновации в материалите и биомедицина.
В момента се планира разширяване на този капацитет, така че в бъдеще да бъдат осигурени до 90 лъчеви линии. Тао твърди, че съоръжението HEPS ще „повлияе на всяка научна област, с изключение на математиката“.
Едно от забележителните постижения, за които допринася HEPS, е в изучаването на протеиновите структури. Традиционните синхротрони изискват пречистване на молекулите и превръщането им в рентгенови кристални форми, за да се визуализират атомните структури.
Въпреки това, страховитите твърди рентгенови лъчи, излъчвани от HEPS, ще позволят анализ дори на най-малките протеинови кристали с безпрецедентни подробности. Освен това експерименти, които някога са отнемали дни, сега могат да се извършват бързо в HEPS, което ще постави началото на нова ера на ефективност и производителност в научните изследвания.
Какво представляват синхротронните рентгенови лъчи?
Синхротронният източник на светлина е мощна машина, която генерира електромагнитно излъчване. Той е част от ускорител на частици, наречен синхротрон, в който частиците се движат в цикъл. Това лъчение, което се използва за научни и технически цели, се получава чрез ускоряване на електроните в ускорителя.
След това електроните преминават през магнити и специални устройства, наречени ундулатори или уиглери, които създават силни магнитни полета. Тези полета помагат за превръщането на енергията на електроните в светлина, като рентгеновите лъчи.
Казано по-просто, синхротронните източници на светлина използват магнити, за да насочват частиците в кръг, и електрически полета, за да ги накарат да се движат по-бързо.
Източник: InterestingEngineering
