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ALBA (que significa "Amanecer" en catalán y en español ) es una instalación de fuente de luz sincrotrón de tercera generación de 3 GeV ubicada en el Parque Sincrotrón de Barcelona en Cerdanyola del Vallès cerca de Barcelona , en Cataluña ( España ). Fue construido y es operado por CELLS (sp: Consorcio para la Construcción, Equipamiento y Explotación del Laboratorio de Luz de Sincrotrón), y cofinanciado por la administración central española y la Generalitat de Cataluña . [ 1 ] [ 2 ]
Tras casi diez años de planificación y diseño por parte de la comunidad científica española, el proyecto fue aprobado en 2002 por los gobiernos español y catalán . Después de talleres científicos y reuniones con potenciales usuarios, las instalaciones fueron rediseñadas en 2004 y en 2006 se inició la construcción. El laboratorio se inauguró oficialmente para realizar experimentos en siete líneas de luz en marzo de 2010.
Según lightsources.org, ALBA se abrió a los usuarios en mayo de 2012. [ 2 ]
A partir de 2023, algunas de las investigaciones realizadas utilizando ALBA incluyen:
- Microscopía de rayos X en microorganismos magnetotácticos . [ 3 ]
- Investigación sobre catalizadores sólidos basados en átomos metálicos aislados para la hidroformilación de etileno . [ 4 ]
Historia
El proyecto se puso en marcha en 1994, la construcción comenzó en 2003 y la inauguración oficial tuvo lugar en marzo de 2010. El coste total de la construcción y el equipamiento del laboratorio se estima en 201,4 millones de euros. El coste de los gastos de funcionamiento se estima en 15,5 millones de euros anuales, por lo que, según Joan Bordas, antiguo director del ALBA, se deben utilizar unas 5.000 de las 8.000 horas anuales, ya que el coste de funcionamiento es el mismo con nueve líneas que con 30.
El edificio que alberga el proyecto se completó a finales de 2009 y la puesta en marcha de las instalaciones avanzará por fases sucesivas, culminando en 2011. La inauguración oficial tuvo lugar el 23 de marzo de 2010, a cargo del Presidente del Gobierno, José Luis Rodríguez Zapatero, y del Presidente de la Generalitat de Cataluña, José Montilla, junto con científicos como Ramón Pascual, promotor del proyecto. Se trata de una construcción de gran complejidad técnica debido a las exigencias de la instalación, que requiere estabilidad mecánica, control de temperatura y calidad del suministro eléctrico. En julio de 2012, comenzaron los primeros experimentos de análisis. En su puesta en marcha, el sincrotrón ALBA ha tenido una demanda cuatro veces superior a su capacidad actual (de 8 líneas de luz), principalmente por parte de científicos españoles.
Cronología
1990: Primer intento de obtener financiación para una fuente de luz de sincrotrón en España.
2003: Se aprobó el proyecto del sincrotrón ALBA. La financiación se dividió a partes iguales entre el gobierno español y la Administración de Cataluña. Se creó el Consorcio para la Construcción, Equipamiento y Explotación de la Fuente de Luz del Sincrotrón (CELLS) para gestionar el proyecto, y Joan Bordas fue nombrado director general.
2006: Tras varios años dedicados al diseño y a la formación de un grupo de expertos tanto españoles como extranjeros, comenzaron las obras.
2007: Se observaron los primeros electrones procedentes del cañón de electrones del acelerador lineal ALBA.
2008: Se instaló el acelerador lineal (LINAC).
2009: Se instalaron el amplificador y el anillo de almacenamiento.
2010: Se realizó la primera prueba operativa del reactor; todos los componentes, subsistemas y equipos funcionaron conforme a las especificaciones. El sincrotrón ALBA fue inaugurado por el presidente del Gobierno español, José Luis Rodríguez Zapatero, y el presidente de la Generalitat de Catalunya, José Montilla.
2011: Un haz de electrones llegó por primera vez a la línea de luz MISTRAL. El primer investigador externo en la línea de luz BOREAS colaboró en la puesta en marcha de las instalaciones.
2012: Las líneas de luz BOREAS, MSPD, XALOC, NCD y CIRCE recibieron a sus primeros usuarios oficiales. En julio, Caterina Biscari fue nombrada nueva directora del sincrotrón ALBA. A finales de año, se publicó el primer informe de ALBA: un informe con datos recopilados de la línea de luz MSPD.
2013: A principios de 2013, las siete líneas de haz ya contaban con usuarios oficiales.
Líneas de haz
BL01 – MIRAS: Microespectroscopia infrarroja
MIRAS son las siglas de espectroscopia y microscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). La FTIR es una técnica que permite identificar el espectro infrarrojo de absorción o emisión de un material y, por lo tanto, su composición química.
La línea de luz dispone de un espectrómetro infrarrojo basado en sincrotrón y capacidad de microscopio que cubre un rango de longitud de onda desde aproximadamente 1 μm hasta ~100 μm, con una región espectral diseñada inicialmente para la investigación entre 2,5 y 14 μm.
La reflexión, la reflexión total atenuada (ATR), la transmisión y el ángulo de incidencia se utilizan para el análisis de muestras en esta línea de luz. [ 5 ]
BL04 – MSPD: Línea de luz para ciencia de materiales y difracción de polvos
La línea de luz de ciencia de materiales y difracción de polvos está destinada a la difracción de polvos de alta resolución y a la difracción de polvos a alta presión mediante celdas de yunque de diamante.
La línea de haz funciona entre 8 y 50 keV . Este rango de energía cubre adecuadamente el rango deseado para casi cualquier experimento de difracción de polvo y, al mismo tiempo, es posible realizar tanto experimentos de dispersión total como difracción a alta presión, para los cuales no solo es deseable sino a veces necesario contar con fuentes de alta energía (E>30 keV).
Hay dos estaciones experimentales para acomodar las diferentes técnicas experimentales, una dedicada a la difracción de polvo de alta resolución y la segunda está dedicada a experimentos de alta presión. [ 6 ]
BL09 – MISTRAL: Microscopía de rayos X blandos
La línea de luz MISTRAL, para microscopía de rayos X de transmisión de campo completo, está dedicada a la crio -nanotomografía en la ventana del agua y en las regiones espectrales de varios keV (E = 270 eV – 2600 eV) para aplicaciones biológicas. Además, se pueden realizar imágenes espectroscópicas (una serie de imágenes 2D en un rango de longitudes de onda de rayos X) en varios bordes de absorción de rayos X de interés .
El microscopio de rayos X de transmisión (TXM) funciona de 270 eV a 1200 eV. Un condensador capilar de vidrio elíptico de reflexión simple enfoca luz monocromática sobre la muestra, que se encuentra a temperatura criogénica. La señal transmitida es recogida por una placa de zona de Fresnel del objetivo (con anchos de zona exterior de 25 o 40 nm) y una imagen ampliada se envía a una cámara CCD de iluminación directa. La resolución espacial esperada habitualmente en 2D es de 30 nm y de ≈50 nm para tomografías. Se prevé una actualización del microscopio a energías más altas (es decir, contraste de fase de Zernike a 2600 eV), así como el desarrollo de la microscopía de luz visible de fluorescencia correlacionada. [ 7 ]
BL11 – NCD-SWEET: Difracción no cristalina
Los experimentos de dispersión de rayos X de ángulo pequeño (SAXS) proporcionan información estructural y dinámica de grandes conjuntos moleculares como polímeros, coloides, proteínas y fibras. Esta técnica abarca una amplia gama de campos (medicina, biología, química, física, arqueología, ciencias ambientales y de la conservación, y ciencia de los materiales). SAXS es una técnica potente que se utiliza para estudiar la organización supramolecular en sistemas biológicos, la estructura y función de los filamentos musculares, la transparencia corneal, las membranas biológicas, el procesamiento de polímeros, el autoensamblaje de partículas metálicas mesoscópicas, coloides, agregados inorgánicos, cristales líquidos y dispositivos.
La grabación simultánea de SAXS y WAXS ( dispersión de rayos X de ángulo amplio ) da como resultado una escala de longitud que abarca desde unas pocas micras hasta unos pocos angstroms.
BL13 – XALOC: Cristalografía macromolecular
XALOC tiene como objetivo proporcionar a los grupos de biología estructural actuales y futuros una herramienta flexible y fiable que les ayude a encontrar soluciones para las estructuras de macromoléculas y complejos. La línea de luz permite trabajar con una amplia variedad de tamaños de cristales y parámetros de celda unitaria, realizando experimentos tanto dependientes como independientes de la longitud de onda.
BL22 – CLÆSS: Espectroscopias de absorción y emisión de nivel central
La línea de luz CLÆSS proporciona acceso simultáneo y unificado a dos técnicas complementarias: espectroscopia de absorción y emisión de rayos X. El rango de energía incidente es de 2,4 a 63,2 keV. El rango de energía saliente, seleccionable mediante el espectrómetro CLEAR, es de 6,4 a 12,5 keV.
Los sistemas de muestreo permiten acceder a mediciones de baja/alta temperatura (10–320 K, 80–1000 K), de baja/alta energía (en modo de transmisión y fluorescencia), y a reactores sólido-gas "in situ".
BL24 – CIRCE: Espectroscopia y microscopía de fotoemisión
BL24 – CIRCE es una línea de luz de rayos X blandos de polarización variable dedicada a experimentos avanzados de fotoemisión.
BL29 – BÓREAS: Absorción y dispersión resonante
La línea de luz de rayos X blandos de polarización variable está dedicada a la investigación espectroscópica, tanto fundamental como aplicada, de materiales avanzados, basada en la dependencia de la polarización.
Expansión
A partir de noviembre de 2020 Tres líneas de haces están en construcción: LOREA, XAIRA y NOTOS. Una cuarta, FAXTOR, está en fase de diseño. [ 2 ]
Véase también
Referencias
- ↑ "Sincrotrón ALBA: La importancia de la luz" [ Sincrotrón ALBA: La importancia de la luz ] (PDF) . Promateriales (en español) (34). 16 de diciembre de 2011 . Consultado el 18 de noviembre de 2020 .
- 1 2 3 "ALBA" . Fuentes de luz . 25 de septiembre de 2017. Consultado el 17 de noviembre de 2020 .
- ↑ "Microorganismos magnetotácticos estudiados mediante la ciencia de los materiales y técnicas avanzadas de imagen" .
- ↑ "Hacia procesos químicos más ecológicos con un nuevo catalizador para la hidroformilación de etileno" .
- ↑ "Información de la línea de haz — BL01 — MIRAS: Microespectroscopia infrarroja" . CELLS . Consultado el 17 de noviembre de 2020 .
- ↑ "Información sobre la línea de haz — BL04 — MSPD: Ciencia de los materiales y difracción de polvo" . CELLS . Consultado el 17 de noviembre de 2020 .
- ↑ "Información de la línea de haz — BL09 — MISTRAL: Microscopía de rayos X blandos" . CELLS . Consultado el 17 de noviembre de 2020 .
Enlaces externos
- Sitio web oficial
41°29′12″N 2°06′35″E / 41.48667°N 2.10972°E / 41.48667; 2.10972
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