Войти
Институт Пола Шерера (PSI ) - это многопрофильный исследовательский институт для естественных и инженерных наук в Швейцарии. Он расположен в кантоне Аргау в муниципалитетах Филлиген и Вюренлинген по обе стороны реки Ааре и занимает территорию площадью более 35 га. Как и ETH Zurich и EPFL, PSI принадлежит домену Швейцарского федерального технологического института Швейцарской Конфедерации. В PSI работает около 2100 человек. Он проводит фундаментальные и прикладные исследования в области материи и материалов, здоровья человека, энергетики и окружающей среды. Около 37% исследовательской деятельности PSI сосредоточено на материальных науках, 24% на науках о жизни, 19% на общей энергетике, 11% на ядерной энергии и безопасности и 9% на физике элементарных частиц.
PSI разрабатывает, строит и управляет крупными и сложными исследовательскими центрами и делает их доступными для национального и международного научного сообщества. Например, в 2017 году более 2500 исследователей из 60 разных стран приехали в PSI, чтобы воспользоваться преимуществами концентрации крупномасштабных исследовательских центров в одном месте, которое является уникальным во всем мире. Около 1900 экспериментов проводится каждый год на примерно 40 измерительных станциях этих объектов.
В последние годы институт был одним из крупнейших получателей денег из фонда швейцарской лотереи.
Институт, названный в честь швейцарского физика Пола Шеррера, был создан в 1988 г. когда EIR (Eidgen össisches Institut für Reaktorforschung, Швейцарский федеральный институт реакторных исследований, основанный в 1960 году, был объединен с SIN (Швейцарский институт ядерных исследований, основанный в 1968 году). Два института на противоположных берегах реки Ааре служили национальными исследовательскими центрами: один специализируется на ядерной энергии, а другой - на ядерной физике и физике элементарных частиц. С годами исследования в центрах расширились на другие области, и сегодня на ядерную и реакторную физику приходится всего 11 процентов исследовательской работы PSI. Поскольку в 2011 году Швейцария решила отказаться от использования ядерной энергии, это исследование в основном касалось вопросов безопасности, таких как безопасное хранение радиоактивных отходов в глубоком геологическом хранилище.
PSI расположен на правом и левом берегу реки. Река Ааре в кантоне Ааргау, Швейцария С 1984 года в PSI работает (первоначально как SIN) Центр протонной терапии для лечения пациентов с меланомой глаза и другими опухолями, расположенными глубоко внутри тело. К настоящему времени там пролечено более 9000 пациентов (статус 2020).
Институт также занимается космическими исследованиями. Например, в 1990 году инженеры PSI построили детектор телескопа EUVITA для российского спутника Spectrum X-G, а позже также поставили NASA и ESA с детекторами для анализа излучения в космосе. В 1992 году физики использовали масс-спектрометрию на ускорителе и радиоуглеродные методы, чтобы определить возраст Эци, мумии, найденной в леднике в Эцтальских Альпах годом ранее. из небольших образцов всего нескольких миллиграммов костей, тканей и травы. Они были проанализированы на ускорителе TANDEM на Hönggerberg недалеко от Цюриха, который в то время совместно эксплуатировался ETH Zurich и PSI.
В 2009 году британский структурный биолог индийского происхождения Венкатраман Рамакришнан был удостоен Нобелевской премии по химии, среди прочего, за его исследования в Синхротронном источнике света в Швейцарии (SLS). SLS - один из четырех крупных исследовательских центров PSI. Его исследования позволили Рамакришнану выяснить, как рибосомы выглядят и как они функционируют на уровне отдельных молекул. Используя информацию, закодированную в генах, рибосомы производят белки, которые контролируют многие химические процессы в живых организмах.
В 2010 году международная группа исследователей из PSI использовала отрицательные мюоны для выполнения нового измерения протона и обнаружила, что его радиус значительно меньше, чем считалось ранее: 0,84184 фемтометров. вместо 0,8768. По сообщениям прессы, этот результат был не только удивительным, но и мог поставить под сомнение предыдущие модели в физике. Измерения были возможны только с помощью протонного ускорителя HIPA с энергией 590 МэВ от PSI, потому что его вторично генерируемый мюонный пучок является единственным в мире достаточно интенсивным, чтобы провести эксперимент.
В 2011 году исследователям из PSI и других организаций удалось расшифровать базовая структура белковой молекулы родопсина с помощью SLS. Этот оптический пигмент действует как своего рода светочувствительный элемент и играет решающую роль в процессе зрения.
Так называемый «бочкообразный пиксельный детектор», созданный в PSI, был центральным элементом детектора CMS. в Женевском центре ядерных исследований ЦЕРН и, таким образом, участвовал в обнаружении бозона Хиггса. Это открытие, о котором было объявлено 4 июля 2012 года, через год было удостоено Нобелевской премии по физике.
В январе 2016 года 20 килограммов плутония были вывезены из PSI в США. Согласно газетному сообщению, у федерального правительства было секретное хранилище плутония, в котором хранился материал с 1960-х годов для создания атомной бомбы, как планировалось в то время. Федеральный совет отрицал это, утверждая, что содержание плутония-239 в материале было ниже 92 процентов, что означало, что это не оружейный материал. Идея заключалась скорее в использовании материала, полученного из переработанных тепловыделяющих элементов исследовательского реактора Diorit, который работал с 1960 по 1977 год, для разработки нового поколения типов тепловыделяющих элементов для атомных электростанций. Однако этого не произошло. К тому времени, когда в 2011 году было принято решение о поэтапном отказе от ядерной энергетики, стало ясно, что в Швейцарии этот материал больше не используется. Федеральный совет принял решение на Саммите по ядерной безопасности в 2014 году закрыть швейцарское хранилище плутония. Двустороннее соглашение между двумя странами означало, что плутоний может быть затем передан в США для дальнейшего хранения.
| Срок | Директор |
| 1988–1990 | Жан-Пьер Блазер |
| 1990–1991 | Антон Мент |
| 1991–1992 | Уилфред Хирт (промежуточный) |
| 1992–2002 | Мейнрад Эберле |
| 2002 –2007 | Ральф Эйхлер |
| 2007–2008 | Мартин Джерманн (промежуточный) |
| 2008–2018 | Жоэль Мезо |
| 2019–2020 | Thierry Strässle (Interim) |
| С 1 апреля 2020 г. | Christian Rüegg |
В июле 2017 г. трехмерное выравнивание намагниченности внутри трехмерного магнитного объекта было исследовано и визуализировано с помощью помощь SLS, не затрагивая материал. Ожидается, что эта технология будет полезна при разработке лучших магнитов, например, для двигателей или хранилищ данных.
Жоэль Франсуа Мезо, давний директор PSI (с 2008 по 2018 гг.), Был избран президентом ETH Zurich в конец 2018 года. С января 2019 года его пост временно занял физик и начальник штаба PSI Тьерри Стрэссле. С 1 апреля 2020 года физик Кристиан Рюегг был директором PSI. Ранее он возглавлял исследовательское подразделение PSI «Нейтроны и мюоны».
Многочисленные дочерние компании PSI были основаны на протяжении многих лет, чтобы сделать результаты исследований доступными для широкой общественности. Самым крупным дочерним предприятием со 120 сотрудниками является компания DECTRIS AG, основанная в 2006 году в соседнем Бадене, которая специализируется на разработке и маркетинге детекторов рентгеновского излучения. SwissNeutronics AG в Клингнау, которая продает оптические компоненты для нейтронных исследовательских установок, была основана еще в 1999 году. Несколько недавних ответвлений PSI, таких как производитель металлоорганических каркасов novoMOF или разработчик лекарств leadXpro, остановились. рядом с PSI в парке Innovaare, который был основан в 2015 году при поддержке нескольких компаний и кантона Ааргау.
Административное здание PSI в PSI East в Вюренлингене PSI развивается, строит и эксплуатирует несколько ускорительных комплексов, e. г. сильноточный циклотрон на 590 МэВ, который при нормальной работе выдает ток пучка около 2,2 мА. PSI также управляет четырьмя крупномасштабными исследовательскими установками: синхротронным источником света (SLS), который является особенно ярким и стабильным, источником нейтронов расщепления (SINQ), мюоном. источник (SμS) и рентгеновский лазер на свободных электронах (SwissFEL ). Это делает PSI в настоящее время (2020) единственным институтом в мире, который предоставляет четыре наиболее важных зонда для исследования структуры и динамики конденсированного вещества (нейтронов, мюонов и синхротронного излучения) на территории кампуса для международного пользователя. сообщество. Кроме того, целевые установки HIPA также производят пионы, питающие мюонный источник, а источник ультрахолодных нейтронов UCN производит очень медленные ультрахолодные нейтроны. Все эти типы частиц используются для исследований в области физики элементарных частиц.
Исследования в PSI проводятся с помощью этих средств. Его основные области включают:
Все материалы, с которыми работают люди, состоят из атомов. Взаимодействие атомов и их расположение определяют свойства материала. Большинство исследователей в области материи и материалов в PSI хотят узнать больше о том, как внутренняя структура различных материалов соотносится с их наблюдаемыми свойствами. Фундаментальные исследования в этой области способствуют разработке новых материалов с широким спектром применения, например, в электротехнике, медицине, телекоммуникациях, мобильность, новые системы накопления энергии, квантовые компьютеры и спинтроника. Исследуемые явления включают сверхпроводимость, ферро- и анти ферромагнетизм, спиновые жидкости и топологические изоляторы.
Нейтроны интенсивно используются для исследования материалов в PSI. потому что они обеспечивают уникальный и неразрушающий доступ к внутренней части материалов в масштабе от размеров атомов до объектов длиной в сантиметр. Таким образом, они служат идеальными зондами для исследования фундаментальных и прикладных исследовательских тем, таких как квантовые спиновые системы и их потенциал для применения в компьютерных технологиях будущего, функциональные возможности сложных липидных мембран и их использование для транспортировки и целевого высвобождения лекарственных веществ, а также как структура новых материалов для хранения энергии как ключевых компонентов в интеллектуальных энергетических сетях.
В физике элементарных частиц исследователи PSI исследуют структуру и свойства самых внутренних слоев материи и то, что их скрепляет. Мюоны, пионы и ультрахолодные нейтроны используются для проверки Стандартной модели элементарных частиц, для определения фундаментальных естественных констант и для проверки теорий, выходящих за рамки Стандартной модели. Физика элементарных частиц в PSI имеет множество рекордов, включая наиболее точное определение констант связи слабого взаимодействия и наиболее точное измерение зарядового радиуса протон. Некоторые эксперименты направлены на обнаружение эффектов, которые не предусмотрены в Стандартной модели, но которые могут исправить несоответствия в теории или решить необъяснимые явления из астрофизики и космологии. Их результаты пока согласуются со Стандартной моделью. Примеры включают в себя верхний предел, измеренный в эксперименте MEG для гипотетического распада положительных мюонов на позитроны и фотоны, а также предел постоянного электрического дипольного момента для нейтронов.
Мюоны - это не только полезен в физике элементарных частиц, а также в физике твердого тела и материаловедении. Метод мюонной спиновой спектроскопии (µSR) используется для исследования фундаментальных свойств магнитных и сверхпроводящих материалов, а также полупроводников, диэлектриков и полупроводниковых структур, включая технологически важные приложения, такие как солнечные батареи.
Исследователи PSI обращаются ко всем аспектам использования энергии с целью сделать энергоснабжение более устойчивым. Основные области включают: новые технологии для возобновляемых источников энергии, хранение энергии с низкими потерями, энергоэффективность, сжигание с низким уровнем загрязнения, топливные элементы, экспериментальные и модельные оценка энергетических и материальных циклов, воздействия производства и потребления энергии на окружающую среду и ядерная энергия исследования, в частности безопасность реактора и обращение с отходами.
PSI управляет ESI ( Energy System Integration), чтобы ответить на конкретные вопросы о сезонном хранении энергии и привязке секторов. Платформа может использоваться в исследованиях и в промышленности для тестирования перспективных подходов к интеграции возобновляемых источников энергии в энергетическую систему - например, хранения избыточной электроэнергии от солнечной или ветровой энергии в форме водород или метан.
В PSI был разработан и успешно испытан метод извлечения значительно большего количества метана из биоотходов с помощью платформы ESI совместно с цюрихской энергетической компанией Energie 360 °. Команда была удостоена награды Watt d'Or 2018 от Швейцарского федерального управления энергетики.
Платформа для исследования катализаторов также поддерживается в PSI. Катализ является центральным компонентом различных процессов преобразования энергии, например, в топливных элементах, электролизе воды и метанировании диоксида углерода.
Чтобы проверить выбросы загрязняющих веществ в результате различных процессов производства энергии и поведение соответствующих веществ в атмосфере, PSI также использует камеру для смога.
Еще одной областью исследований PSI является влияние производства энергии в атмосфере на местном уровне, в том числе в Альпах, в полярных регионах Земли и в Китае.
Подразделение ядерной энергии и безопасности стремится поддерживать высокий уровень ядерной экспертизы и, таким образом, подготовка ученых и инженеров в области атомной энергетики. Например, PSI имеет одну из немногих лабораторий в Европе по исследованию топливных стержней в промышленных реакторах. Подразделение тесно сотрудничает с ETH Zurich, EPFL и Университетом Берна, используя, например, их высокопроизводительные компьютеры или CROCUS исследовательский реактор в EPFL.
PSI является одним из ведущих мировых институтов в области исследований и применения протонной терапии для лечения рака. С 1984 года Центр протонной терапии успешно лечит онкологических больных с помощью специальной формы лучевой терапии. На сегодняшний день облучено более 7500 пациентов с опухолями глаз (статус 2020). Показатель успешности лечения глаз с использованием установки OPTIS составляет более 98 процентов.
В 1996 г. впервые была оборудована облучательная установка (Gantry 1) для использования так называемой протонной техники точечного сканирования, разработанной в PSI. С помощью этого метода опухоли глубоко внутри тела сканируются трехмерным пучком протонов шириной от 5 до 7 мм. Путем наложения множества отдельных протонных пятен - около 10 000 пятен на литр объема - опухоль равномерно подвергается необходимой дозе облучения, которая контролируется индивидуально для каждого пятна. Это обеспечивает чрезвычайно точное и однородное облучение, оптимально адаптированное к обычно неправильной форме опухоли. Этот метод позволяет максимально сэкономить окружающие здоровые ткани. Первый портал использовался для пациентов с 1996 года до конца 2018 года. В 2013 году был запущен второй портал 2, разработанный в PSI, а в середине 2018 года была открыта еще одна лечебная станция, портал 3.
В области радиофармацевтики инфраструктура PSI охватывает весь спектр. В частности, исследователи PSI занимаются очень маленькими опухолями, распространенными по всему телу. Их нельзя вылечить с помощью обычных методов лучевой терапии. Однако новые радионуклиды, применимые в медицине, были произведены с помощью ускорителей протонов и источника нейтронов SINQ в PSI. В сочетании для терапии с помощью специальных биомолекул - так называемых антител, терапевтические молекулы могут быть сформированы для избирательного и специфического обнаружения опухолевых клеток. Затем они помечаются радиоактивным изотопом. Его излучение можно локализовать с помощью таких методов визуализации, как SPECT или PET, что позволяет диагностировать опухоли и их метастазы. Более того, его можно дозировать, чтобы он также разрушал опухолевые клетки. В PSI разработано несколько таких радиоактивных веществ. В настоящее время они проходят клинические испытания в тесном сотрудничестве с университетами, клиниками и фармацевтической промышленностью. PSI также снабжает местные больницы радиофармпрепаратами, если это необходимо.
С момента открытия синхротронного источника света в Швейцарии (SLS) структурная биология стала еще одним направлением исследований в области здоровья человека. Здесь исследуются структура и функция биомолекул - предпочтительно с атомным разрешением. Исследователей PSI в первую очередь интересуют белки. Каждая живая клетка нуждается в несметном количестве этих молекул, например, для того, чтобы иметь возможность метаболизировать, принимать и передавать сигналы или делиться. Цель состоит в том, чтобы лучше понять эти жизненные процессы и, таким образом, иметь возможность более эффективно лечить или предотвращать заболевания.
Например, PSI исследует структуру нитчатых структур, так называемых микротрубочек, которые, помимо прочего, разрывают хромосомы во время деления клеток. Они состоят из длинных белковых цепей. Когда химиотерапия используется для лечения рака, она нарушает сборку или разрушение этих цепей, так что раковые клетки больше не могут делиться. Исследователи внимательно наблюдают за структурой этих белков и за тем, как они меняются, чтобы точно определить, где лекарства от рака должны атаковать микротрубочки. С помощью рентгеновского лазера на свободных электронах SwissFEL от PSI, который был открыт в 2016 году, исследователи смогли проанализировать динамические процессы в биомолекулах с чрезвычайно высоким временным разрешением - менее одной триллионной секунды ( пикосекунда). Например, они обнаружили, как определенные белки в фоторецепторах сетчатки наших глаз активируются светом.
В то время как ускоритель протонов PSI, который был введен в эксплуатацию в 1974 году, в основном использовался в первые дни элементарной физики элементарных частиц, сегодня основное внимание уделяется приложениям для физики твердого тела, радиофармацевтических препаратов и терапии рака. С момента начала эксплуатации он постоянно совершенствовался, и на сегодняшний день его производительность составляет 2,4 мА, что в 24 раза выше первоначальных 100 мкА. Вот почему сейчас объект считается высокопроизводительным ускорителем протонов, сокращенно HIPA (High Intensity Proton Accelerator). По сути, он состоит из трех последовательно включенных ускорителей: Кокрофта-Уолтона, циклотрона инжектор-2 и кольцевого циклотрона. Они ускоряют протоны примерно до 80% от скорости света.
В источнике протонов, основанном на циклотронном резонансе, микроволнах используются для удаления электронов с атомов водорода. Остались атомные ядра водорода, каждое из которых состоит только из одного протона. Эти протоны покидают источник с потенциалом 60 киловольт и затем подвергаются дополнительному напряжению 810 киловольт в ускорительной трубке. Оба напряжения подаются от ускорителя Кокрофта-Уолтона. Обладая в общей сложности 870 киловольт, протоны ускоряются до скорости 46 миллионов км / ч, или 4 процентов от скорости света. Затем протоны поступают в Инжектор-2.
С Инжектором-1 можно было достичь рабочих токов 170 мкА и пиковых токов 200 мкА. Он также использовался для экспериментов с низким энергопотреблением, для терапии глаз OPTIS и для эксперимента LiSoR в проекте MEGAPIE. С 1 декабря 2010 года этот кольцевой ускоритель не работает.
| Инжектор-2 | |
|---|---|
| Тип: | Изохронный спирально-обратный циклотрон |
| Магниты: | 4 единицы |
| Общая масса магнита: | 760 т |
| Ускоряющие элементы: | 4 Резонаторы (50 МГц) |
| Энергия извлечения: | 72 МэВ |
Инжектор-2, введенный в эксплуатацию в 1984 г. и разработанный SIN, заменил Инжектор-1 в качестве инжекционной машины для кольцевого циклотрона на 590 МэВ. Первоначально можно было использовать Инжектор-1 и Инжектор-2 поочередно, но теперь для подачи пучка протонов в кольцо используется только Инжектор-2. Новый циклотрон позволил увеличить ток пучка с 1 до 2 мА, что стало абсолютным рекордом для 80-х годов. Сегодня инжектор-2 выдает ток пучка, равный ≈ 2,2 мА в обычном режиме работы и 2,4 мА в режиме высокого тока при 72 МэВ, что составляет около 38 процентов скорости света.
Изначально два резонатора работали на частоте 150 МГц в режиме с плоской вершиной, чтобы обеспечить четкое разделение орбит протонов, но теперь они также используются для ускорения. Часть выведенного пучка протонов с энергией 72 МэВ может быть разделена для производства изотопа , а основная часть подается в кольцевой циклотрон для дальнейшего ускорения.
| Кольцевой циклотрон | |
|---|---|
| Тип: | Изохронный спирально-обратный циклотрон |
| Магниты: | 8 единиц |
| Общая масса магнита: | 2000 т |
| Ускоряющие элементы: | 4 (5) Полости (50 МГц) |
| Энергия извлечения: | 590 МэВ |
Как у Инжектор-2, кольцевой циклотрон, имеющий окружность около 48 м, был введен в эксплуатацию в 1974 году. Он был специально разработан в SIN и составляет основу ускорителей протонов PSI. Протоны ускоряются до 80 процентов скорости света на треке длиной примерно 4 км, который протоны проходят внутри кольца за 186 кругов. Это соответствует кинетической энергии 590 МэВ. Во всем мире существует всего три таких кольца, а именно: TRIUMF в Ванкувере, Канада; LAMPF в Лос-Аламосе, США; и тот, что в PSI. TRIUMF достиг только тока пучка 500 мкА и LAMPF 1 мА.
В дополнение к четырем исходным резонаторам в 1979 году был добавлен пятый резонатор меньшего размера. Он работает на частоте 150 мегагерц в качестве резонатора с плоским верхом и позволил значительно увеличить количество извлеченных частиц. С 2008 года все старые алюминиевые полости кольцевого циклотрона были заменены новыми медными. Они обеспечивают более высокие амплитуды напряжения и, следовательно, большее ускорение протонов за оборот. Таким образом, число оборотов протонов в циклотроне может быть уменьшено с прибл. С 200 до 186, а расстояние, пройденное протонами в циклотроне, уменьшилось с 6 км до 4 км. С током пучка 2,2 мА эта установка для протонов в PSI в настоящее время является самым мощным ускорителем непрерывных частиц в мире. Сильный пучок протонов мощностью 1,3 МВт направлен на источник мюонов (SμS) и источник нейтронов расщепления (SINQ).
В середине большого экспериментального зала пучок протонов кольцевого циклотрона сталкивается с двумя мишенями - кольцами из углерода. Во время столкновений протонов с атомными ядрами углерода сначала образуются пионы, которые затем распадаются на мюоны примерно через 26 миллиардных долей секунды. Затем магниты направляют эти мюоны на инструменты, используемые в материаловедении и физике элементарных частиц. Благодаря чрезвычайно высокому току протонов кольцевого циклотрона, источник мюонов способен генерировать самые интенсивные в мире мюонные пучки. Это позволяет исследователям проводить эксперименты в области физики элементарных частиц и материаловедения, которые невозможно провести в другом месте.
Швейцарский мюонный источник (SμS) имеет семь каналов излучения, которые ученые могут использовать для исследования различных аспектов современной физики. Некоторые материаловеды используют их для экспериментов по мюонной спиновой спектроскопии. PSI - единственное место в мире, где доступен мюонный пучок достаточной интенсивности при очень низкой энергии всего в несколько килоэлектрон-вольт - благодаря высокой интенсивности мюонного источника и особой технологии. Получающиеся в результате мюоны достаточно медленные, чтобы их можно было использовать для анализа тонких слоев материала и поверхностей. Для таких исследований доступны шесть измерительных станций (FLAME (с 2021 г.), DOLLY, GPD, GPS, HAL-9500 и LEM) с приборами для широкого спектра приложений.
Физики элементарных частиц используют некоторые из лучей для выполнения высокоточных измерений, чтобы проверить пределы Стандартной модели.
источник нейтронов SINQ, который работает с 1996 г., был первым и до сих пор остается самым мощным из своего рода. Он обеспечивает непрерывный нейтронный поток 10 нсм. В SINQ протоны из ускорителя крупных частиц поражают свинцовую мишень и выбивают нейтроны из ядер свинца, делая их доступными для экспериментов. Помимо тепловых нейтронов, замедлитель, сделанный из жидкого дейтерия, также позволяет производить медленные нейтроны, которые имеют более низкий энергетический спектр.
Мишень MEGAPIE (Мега ватт Пи лот- E эксперимент) была введена в эксплуатацию летом 2006 года. Путем замены твердой цели на цель из эвтектика свинец-висмут, выход нейтронов может быть увеличен еще примерно на 80%.
Поскольку утилизация мишени MEGAPIE была бы очень дорогостоящей, в 2009 году PSI решила не производить другую такую мишень. и вместо этого развивать твердую цель дальше, поскольку она уже доказала свою ценность. Основываясь на результатах проекта MEGAPIE, можно было получить почти такое же увеличение выхода нейтронов для работы с твердой мишенью.
SINQ был одним из первых устройств, в котором использовались специально разработанные оптические направляющие системы для транспортировки медленных нейтронов. Стеклянные каналы с металлическим покрытием направляют нейтроны на большие расстояния (несколько десятков метров) за счет полного отражения, аналогичного световоду в стеклянных волокнах, с низкой потерей интенсивности. Эффективность этих нейтроноводов неуклонно повышалась с развитием технологий производства. Вот почему PSI решила провести комплексную модернизацию в 2019 году. Когда SINQ вернется в строй летом 2020 года, он сможет предоставлять в среднем в пять раз больше нейтронов для экспериментов, а в особом случае даже в 30 раз. Больше.
15 инструментов SINQ используются не только для исследовательских проектов PSI, но также доступны для национальных и международных пользователей.
С 2011 года PSI также эксплуатирует второй источник нейтронов расщепления для генерации ультрахолодных нейтронов (УХН). В отличие от SINQ, он импульсный и использует полный луч HIPA, но обычно только в течение 8 секунд каждые 5 минут. Дизайн похож на SINQ. Однако для охлаждения нейтронов в качестве холодного замедлителя используется замороженный дейтерий с температурой 5 Кельвинов (что соответствует -268 градусам Цельсия). Сгенерированные УХН можно хранить в установке и наблюдать в течение нескольких минут в экспериментах.
Этот сверхпроводящий циклотрон на 250 МэВ используется для протонной терапии с 2007 года и обеспечивает луч для лечения опухолей у онкологических больных. Это был первый в мире сверхпроводящий циклотрон, который использовался для протонной терапии. Раньше для этой цели отщеплялась часть протонного пучка от кольцевого циклотрона, но с 2007 года медицинское учреждение самостоятельно производит собственный протонный пучок, который снабжает несколько облучательных станций для терапии. За это время были улучшены и другие компоненты объекта, периферийное оборудование и системы управления, так что сегодня объект доступен более 98 процентов времени и работает более 7000 часов в год.
Швейцарский источник света (SLS), электронный синхротрон, работает с 1 августа 2001 года. Он работает как своего рода комбинированного рентгеновского аппарата и микроскопа для скрининга широкого спектра веществ. В круговой структуре электроны движутся по круговой траектории 288 м в окружности, испуская синхротронное излучение в тангенциальном направлении. В общей сложности 350 магнитов удерживают электронный луч и фокусируют его. Полости ускорения гарантируют, что скорость луча остается постоянной.
Панорамный вид Швейцарского источника света С 2008 года SLS является ускорителем с самым тонким электронным пучком в мире. Исследователи и технические специалисты PSI работали над этим восемь лет и неоднократно настраивали каждый из множества магнитов. SLS предлагает очень широкий спектр синхротронного излучения от инфракрасного света до жесткого рентгеновского излучения. Это позволяет исследователям делать микроскопические снимки внутри предметов, материалов и тканей, например, для улучшения материалов или разработки лекарств.
В 2017 году новый прибор в SLS позволил заглянуть внутрь компьютерного чипа для поиска первый раз, не разрушив его. Стали видны такие структуры, как узкие линии электропередач 45 нанометров и транзисторы высотой 34 нанометра. Эта технология позволяет производителям микросхем, например, более легко проверять, соответствуют ли их продукты спецификациям.
В настоящее время под рабочим названием «SLS 2.0» разрабатываются планы по обновлению SLS и, таким образом, созданию Источник синхротронного света четвертого поколения.
SwissFEL лазер на свободных электронах был официально открыт 5 декабря 2016 г. Федеральным советником Йоханом Шнайдер-Амманн. В 2018 году введен в эксплуатацию первый канал ARAMIS. Второй луч ATHOS планируется запустить осенью 2020 года. Во всем мире действуют только четыре сопоставимых объекта.
Образовательный центр PSI имеет более чем 30-летний опыт обучения и предоставления дополнительное образование в технических и междисциплинарных областях. Ежегодно он обучает более 3000 участников.
Центр предлагает широкий спектр базовых и дополнительных курсов повышения квалификации как для специалистов, так и для других лиц, работающих с ионизирующим излучением или радиоактивными материалами. Курсы, на которых участники приобретают соответствующий опыт, признаны Федеральным управлением общественного здравоохранения (FOPH) и Швейцарской федеральной инспекцией по ядерной безопасности (ENSI).
Он также проводит базовые и расширенные курсы обучения для сотрудников PSI и заинтересованных лиц из домена ETH. С 2015 года также проводятся курсы по развитию человеческих ресурсов (такие как управление конфликтами, семинары по лидерству, коммуникативным и передаваемым навыкам).
Качество Образовательного центра PSI сертифицировано (ISO 29990: 2001).
PSI имеет около 100 активных семейств патентов, например, в медицине, на методы исследования протонной терапии против рака или для обнаружения прионов, вызывающих коровье бешенство. Другие семейства патентов относятся к области фотологии, со специальными литографическими процессами для структурирования поверхностей, в науках об окружающей среде для переработки редкоземельных элементов, для катализаторов или для газификации биомассы, в материаловедение и в других областях. PSI имеет собственное бюро передачи технологий для патентования.
Патенты, например, были выданы на детекторы, используемые в высокопроизводительных рентгеновских камерах, разработанных для швейцарского источника синхротронного света SLS, которые могут использоваться для исследования материалы на атомном уровне. На их основе была основана компания DECTRIS, крупнейшая на сегодняшний день дочерняя компания PSI. В 2017 году компания Debiopharm из Лозанны получила лицензию на активное вещество 177Lu-PSIG-2, которое было разработано в Центре радиофармацевтических наук PSI. Это вещество эффективно при лечении рака щитовидной железы. Он будет развиваться под названием DEBIO 1124 с целью утверждения и подготовки к запуску на рынок. Другой дополнительный продукт PSI, GratXray, работает с методом, основанным на фазовых контрастах в решеточной интерферометрии. Изначально метод был разработан для характеристики синхротронного излучения и, как ожидается, станет золотым стандартом в скрининге рака груди. Новая технология уже использовалась в прототипе, разработанном PSI в сотрудничестве с Philips.
 | На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с Институт Пола Шерера. |
Координаты : 47 ° 32′10 ″ N 8 ° 13′22 ″ E / 47,53611 ° N 8,22278 ° E / 47,53611; 8.22278
