Войти
 Научная цель: предоставить уникальную информацию о структуре и свойствах материалов по всему спектру биологии, химия, физика и инженерия. | |
| Местоположение | Лунд, Швеция |
|---|---|
| Заявитель | ERIC |
| Веб-сайт проекта | europeanspallationsource.se |
| Статус | Строится |
| Тип | Исследовательские лаборатории |
| Дата начала | 2013 |
| Дата завершения | 2025 |
Европейский источник скола ERIC (ESS ) - это многопрофильная исследовательская установка, основанная на том, что станет самым мощным в мире импульсным источником нейтронов. В настоящее время он строится в Лунд, Швеция. Центр управления данными и программного обеспечения ESS (DMSC) будет расположен в Копенгагене, Дания. 13 европейских стран-членов выступают в качестве партнеров в строительстве и эксплуатации ESS. ESS запустит программу научного пользователя в 2023 году, а этап строительства будет завершен к 2025 году. ESS - это самый мощный в мире источник нейтронов следующего поколения, который позволит ученым увидеть и понять основные атомные структуры и силы в долгосрочном и временном масштабе. недостижимой для других источников нейтронов.
ESS стал Европейским консорциумом исследовательской инфраструктуры, или ERIC, 1 октября 2015 года. Европейский источник расщепления ERIC является «совместной европейской организацией, приверженной созданию и эксплуатации ведущая в мире установка для исследований с использованием нейтронов ».
ESS будет использовать расщепление, процесс, при котором фрагменты материала (скол ) выбрасываются из тела из-за удар или стресс. Будущая установка состоит из линейного ускорителя, в котором протоны ускоряются и сталкиваются с вращающейся, охлаждаемой гелием вольфрамовой мишенью. В результате этого процесса излучаются интенсивные импульсы нейтронов, которые проходят через лучи на экспериментальные станции, где проводятся исследования различных материалов. Это поможет открывать и разрабатывать новые материалы для применения в производстве, фармацевтических препаратах, аэрокосмической промышленности, двигателях, пластмассах, энергии, телекоммуникации, транспорт, информационные технологии и биотехнологии. По замыслу разработчиков, ESS будет обеспечивать пучки нейтронов до 30 раз ярче, чем любой нынешний источник нейтронов. ESS также спроектирован как углеродно-нейтральный и, как ожидается, снизит выбросы CO 2 в регионе.
Информацию о научных инструментах, выбранных для создания в ESS, можно найти здесь.
Когда нейтронный источник ISIS был построен в Англии в 1985 году, его радикальный успех в создание косвенных изображений молекулярных структур в конечном итоге повысило вероятность гораздо более мощного источника расщепления. К 1993 году Европейская ассоциация по рассеянию нейтронов начала отстаивать самый амбициозный и широко распространенный источник расщепления в мире, ESS.
Вскоре нейтронная наука стала важнейшим инструментом в разработке промышленных и потребительских товаров. по всему миру. Настолько, что Организация экономического развития (ОЭСР) заявила в 1999 году, что следует создать новое поколение высокоинтенсивных источников нейтронов, по одному в Северной Америке, Азии и Европе. Проблема Европы заключалась в ее разнообразном составе национальных правительств и активном исследовательском сообществе, насчитывающем тысячи человек. В 2001 году европейская дорожная карта по разработке систем с ускорителем для сжигания ядерных отходов показала, что ESS может подготовить луч для пользователей уже в 2010 году. Европейская международная целевая группа собралась в Бонне в 2002 году для анализа результатов и появился положительный консенсус по созданию ESS. Группа заинтересованных сторон встретилась год спустя, чтобы рассмотреть прогресс целевой группы, и в 2003 году была принята новая концепция дизайна, которая установила курс для начала работы к 2019 году.
В течение следующих пяти лет сайт будет конкурентоспособным и в то же время сотрудничающим. процесс выбора завершился, и Лунд, Швеция был выбран в качестве предпочтительного места; окончательный выбор Лунда был объявлен в Брюсселе 28 мая 2009 года. 1 июля 2010 года персонал и деятельность ESS Scandinavia были переведены из Лундского университета в компанию с ограниченной ответственностью «European Spallation Source ESS AB». создана для проектирования, строительства и эксплуатации Европейского источника растрескивания в Лунде. Штаб-квартира компании находится в центре Лунда.
1 октября 2015 года ESS стала Европейским консорциумом исследовательской инфраструктуры, или ERIC. Членами-основателями Европейского источника скола ERIC являются Чешская Республика, Дания, Эстония, Франция, Германия, Венгрия, Италия, Норвегия, Польша, Испания, Швеция, Швейцария и Великобритания.
По состоянию на 2013 год ориентировочная стоимость объекта составит около 1,843 млрд евро. Принимающие страны Швеция и Дания планируют выделить около половины суммы. Однако переговоры о точных взносах каждого партнера все еще продолжаются. С 2010 по 30 сентября 2015 года ESS работала как шведский aktiebolag, или AB.
Первоначально рассматривались три возможных участка ESS: Бильбао ( Испания), Дебрецен (Венгрия) и Лунд (Sweden).
28 мая 2009 года семь стран заявили о поддержке размещения ESS в Швеции. Кроме того, Швейцария и Италия указали, что они будут поддерживать сайт в большинстве своем. 6 июня 2009 года Испания сняла кандидатуру Бильбао и подписала соглашение о сотрудничестве со Швецией, поддерживая Лунд в качестве основного объекта, но при этом работа по разработке ключевых компонентов выполняется в Бильбао. Это эффективно определило местоположение ESS; Сейчас проходят подробные экономические переговоры между странами-участницами. 18 декабря 2009 года Венгрия также решила предварительно поддержать ESS в Лунде, тем самым отозвав кандидатуру Дебрецен.
Строительство объекта началось в начале 2014 года, а в сентябре того же года было проведено новаторское мероприятие. Пользовательская программа начнется в 2023 году, и ее планируется ввести в действие к 2025 году. ESS предоставляет на своем веб-сайте еженедельные обновления о ходе строительства и веб-камеры на стройплощадках в реальном времени.
ESS использует линейный ускоритель (линейный ускоритель ) для ускорения пучка протонов от выхода его ионного источника на От 75 кэВ до 2 ГэВ, на входе в ускоритель протоны движутся со скоростью ~ 1% от скорости света и в конце ускорителя, они достигают скорости ~ 95% скорости света. В ускорителе используются как нормальные проводящие, так и сверхпроводящие резонаторы..
Нормально проводящие резонаторы - это радиочастотный квадруполь, RFQ, работающий на частоте 352,21 МГц и ускоряющий пучок протонов до энергии 3,62 МэВ. Следующая структура - это транспортная линия для протонов средней энергии, MEBT, которая транспортирует луч от RFQ к следующей структуре для дальнейшего ускорения. В MEBT измеряются свойства луча, луч очищается от поперечного ореола вокруг луча, а также головка и хвост импульса луча очищаются с помощью электромагнитного прерывателя с поперечным отклонением. Линейный ускоритель с дрейфовой трубкой, DTL, который является структурой после MEBT, ускоряет пучок до ~ 90 МэВ. При этой энергии происходит переход от нормальных проводящих полостей к сверхпроводящим полостям.
Три семейства сверхпроводящих полостей ускоряют пучок до его конечной энергии 2 ГэВ, сначала секция с двойными спицами до энергии ~ 216 Мэв, затем два семейства эллиптических полостей, оптимизированные для средних ускорение протонов высоких энергий на частоте 704,42 МГц. Следуя за эллиптическими полостями, передаточная линия направляет луч к цели, и непосредственно перед отправкой луча к цели для образования нейтронов расщепления луч расширяет и окрашивает цель, чтобы рассеять генерируемое тепло на большей площади.
Частота повторения линейного ускорителя составляет 14 Гц, а длина импульсов протонов составляет 2,86 мс, что делает коэффициент заполнения линейного ускорителя 4%. Ток пучка в импульсе составляет 62,5 мА, а средний ток пучка - 2,5 мА.
За исключением RFQ, в котором используется та же структура и поле для ускорения и фокусировки пучка, поперечная фокусировка пучка протонов выполняется с помощью магнитных линз. При транспортировке пучка низкой энергии сразу после источника ионов используются магнитные соленоиды, в DTL используются постоянные квадрупольные магниты, а в остальной части линейного ускорителя использует электромагнитные квадруполи.
ESS имеет 15 приборов в своем строительном бюджете. Это
дифракция:
Спектроскопия:
Крупномасштабные конструкции:
Инженерия и визуализация:
Координаты : 55 ° 44′06 ″ N 13 ° 15′05 ″ E / 55,7350 ° N 13,2514 ° E / 55.7350; 13.2514
