Hispanopedia WikiLa Fuente Nacional de Luz de Sincrotrón II (NSLS-II) en el Laboratorio Nacional de Brookhaven (BNL) en Upton, Nueva York, es una instalación nacional de investigación para usuarios financiada principalmente por la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE). NSLS-II es una fuente de luz de sincrotrón , diseñada para producir rayos X 10 000 veces más brillantes que la fuente de luz original de BNL, la Fuente Nacional de Luz de Sincrotrón (NSLS). NSLS-II apoya la investigación en seguridad energética , síntesis y fabricación de materiales avanzados, medio ambiente y salud humana. [ 4 ]
Usuarios y socios
Usuarios
Para utilizar el NSLS-II, los investigadores deben presentar una propuesta revisada por pares. [ 5 ] En 2023, el NSLS-II prestó servicio a más de 1885 investigadores únicos de laboratorios académicos, industriales y gubernamentales de todo el mundo. [ 6 ]
Fogonadura
El NSLS-II cuenta con socios de instituciones públicas y privadas que aunaron esfuerzos para financiar la construcción y operación de algunas de sus líneas de haz. Entre sus socios se encuentran el Centro de Nanomateriales Funcionales del BNL y el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología .
Líneas de haz
Actualmente, NSLS-II cuenta con 29 líneas de haz (estaciones experimentales) operativas. [ 7 ] Cuando la instalación esté completa, se espera que NSLS-II "sea capaz de soportar un total de unas 58 líneas de haz". [ 8 ]
Las líneas de luz del NSLS-II se agrupan en siete programas científicos: métodos de rayos X duros , espectroscopia , imagen y microscopía , bioimagen, biología estructural , técnicas de estructura electrónica y dispersión compleja. Estos programas agrupan líneas de luz que ofrecen técnicas de investigación similares para estudiar el comportamiento y la estructura de la materia.
Métodos de rayos X duros
- 6-ID: Difracción de polvo de alta resolución (HRD) (en desarrollo)
- 27-ID: Difracción de rayos X de alta energía (HEX)
- 28-ID-1: Función de distribución de pares (PDF)
- 28-ID-2: Difracción de polvo de rayos X (XPD)
Espectroscopia
- 6-BM: Línea de haz para medición de materiales (BMM)
- 7-BM: Absorción y dispersión rápida de rayos X (QAS)
- 7-ID-1: Espectroscopia Suave y Sensible 1 (SST-1)
- 7-ID-2: Espectroscopia Suave y Sensible 2 (SST-2)
- 8-BM: Espectroscopia de absorción de rayos X de energía suave (TES)
- 8-ID: Espectroscopia de capa interna (ISS)
- 23-ID-2: Espectroscopia de rayos X blandos in situ y operando (IOS)
Imágenes y microscopía
- 3-ID: Nanosonda de rayos X duros (HXN)
- 5-ID: Espectroscopia de rayos X con resolución submicrométrica (SRX)
- 9-ID: Imagen difractiva coherente (CDI)
- 18-ID: Imágenes de rayos X de campo completo (FXI)
- 26-ID-1: Imágenes avanzadas a nanoescala (ANI) ( en desarrollo )
- 26-ID-2: Nanosonda de rayos X sensible (TXN) ( en desarrollo )
- 29-ID-1: Nanoprobador de rayos X blandos (SXN) ( en construcción )
Biología estructural
- 16-ID: Dispersión de rayos X en ciencias biológicas (LIX)
- 17-ID-1: Línea de luz de cristalografía macromolecular altamente automatizada (AMX)
- 17-ID-2: Cristalografía macromolecular de microenfoque de vanguardia (FMX)
- 17-BM: Huella dactilar de materiales biológicos mediante rayos X (XFP)
- 19-ID: Instalación de Microdifracción Biológica (NYX)
Bioimágenes
- 4-BM: Microsonda de fluorescencia de rayos X (XFM)
- 16-BM: Tomografía celular cuantitativa (QCT) ( en desarrollo )
Técnicas de estructura electrónica
- 2-ID: Dispersión inelástica suave de rayos X (SIX)
- 21-ID: Espectromicroscopía electrónica (ESM)
- 22-IR-1: Espectroscopia infrarroja de sincrotrón de vanguardia (FIS)
- 22-IR-2: Magnetoespectroscopia, elipsometría y espectroscopias ópticas resueltas en el tiempo (MET)
- 23-ID-1: Dispersión coherente de rayos X blandos (CSX)
- 24-IR: Nanoespectroscopia infrarroja y microespectroscopia (INF) (en desarrollo)
- 29-ID-2: NanoARPES y NanoRIXS (ARI) (en construcción)
Dispersión compleja
- 4-ID: Estudios integrados in situ y de rayos X duros resonantes (ISR)
- 10-ID: Dispersión inelástica de rayos X (IXS)
- 11-ID: Dispersión coherente de rayos X duros (CHX)
- 11-BM: Dispersión de materiales complejos (CMS)
- 12-ID: Interfaces de materia blanda (SMI)
- 13-ID: Procesos de Materiales Avanzados (AMP) ( en desarrollo )
Parámetros del anillo de almacenamiento
NSLS-II es un anillo de almacenamiento de electrones de energía media (3,0 GeV ) diseñado para suministrar fotones con un brillo espectral promedio elevado , superior a 10²¹ fotones/s en el rango de energía de 2 a 10 keV , y una densidad de flujo superior a 10¹⁵ fotones/s en todos los rangos espectrales. Este rendimiento requiere que el anillo de almacenamiento soporte un haz de electrones de muy alta corriente (hasta 500 mA) con una emitancia horizontal muy pequeña (hasta 0,5 nm-rad) y vertical (8 pm-rad) . El haz de electrones es estable en su posición (<10 % de su tamaño), ángulo (<10 % de su divergencia), dimensiones (<10 %) e intensidad (variación de ±0,5 %).
Rejilla de anillos de almacenamiento
La red de anillos de almacenamiento del NSLS-II consta de 30 celdas acromáticas de doble curvatura (DBA) que pueden albergar al menos 58 líneas de haz para experimentos, distribuidas por tipo de fuente de la siguiente manera:
- 15 rectas ID de beta baja para onduladores o wigglers superconductores
- 12 rectas ID de alto beta para onduladores o wigglers de amortiguación
- Dispone de 31 puertos BM que proporcionan fuentes de banda ancha que cubren los rangos IR, VUV y de rayos X blandos. Cualquiera de estos puertos puede sustituirse por un puerto 3PW que cubre el rango de rayos X duros.
- Cuatro puertos BM en dipolos de gran separación (90 mm) para infrarrojo lejano.
Fuentes de radiación
Siguiendo la tradición establecida por el NSLS, las fuentes de radiación del NSLS-II abarcan un rango espectral muy amplio, desde el infrarrojo lejano (hasta 0,1 eV) hasta la región de rayos X muy duros (>300 keV). Esto se logra mediante una combinación de imanes de curvatura, onduladores tripolares y fuentes de dispositivo de inserción (ID). [ 9 ]
Historia
La construcción del NSLS-II comenzó en 2009 y se completó en 2014. El NSLS-II vio la luz por primera vez en octubre de 2014. La instalación costó 912 000 000 de dólares y el proyecto recibió el Premio a la Excelencia del Secretario del Departamento de Energía (DOE). Torcon Inc., con sede en Nueva Jersey, fue el contratista general seleccionado por el DOE para el proyecto. [ 10 ] John Hill fue director del NSLS-II de 2015 a 2023 antes de convertirse en subdirector de Ciencia y Tecnología en Brookhaven. [ 11 ] Erik Johnson se desempeñó como director interino de NSLS-II [ 12 ] durante un año a partir de agosto de 2023. La actual directora de NSLS-II, Elke Arenholz , asumió el cargo a partir de agosto de 2024. [ 13 ] La instalación celebró 10 años de operaciones en octubre de 2024, con más de 15 000 solicitudes de tiempo de haz, 6000 usuarios y 3200 publicaciones de los primeros nueve años de operaciones. [ 6 ] [ 14 ]
Referencias
- ↑ "La Fuente Nacional de Luz de Sincrotrón II celebra dos años de operaciones con usuarios" . hpcwire.com . Consultado el 6 de septiembre de 2017 .
- ↑ "Primer vertido de hormigón para el edificio del anillo NSLS-II" . bnl.gov . Consultado el 28 de marzo de 2011 .
- ↑ "El contrato NSLS-II significará cientos de empleos para Long Island" . bnl.gov . Consultado el 28 de marzo de 2011 .
- ↑ "Ciencias fotónicas de BNL | Acerca de NSLS-II" . www.bnl.gov . Consultado el 21 de noviembre de 2017 .
- ↑ "BNL | Guía del usuario de NSLS-II | Guía de tipos de propuestas" . www.bnl.gov . Consultado el 26 de abril de 2024 .
- 1 2 "NSLS-II celebra 10 años de operaciones en 2024" . Laboratorio Nacional de Brookhaven . Consultado el 18 de octubre de 2025 .
- ↑ "BNL | Photon Sciences | Beamline Directory" . www.bnl.gov . Consultado el 28 de marzo de 2021 .
- ↑ "Nuevas herramientas para una nueva fuente de luz en el laboratorio de Brookhaven" . Laboratorio Nacional de Brookhaven . Consultado el 10 de junio de 2024 .
- ↑ "BNL | Parámetros del acelerador NSLS-II" . www.bnl.gov . Consultado el 18 de octubre de 2025 .
- ↑ "Laboratorios Nacionales de Brookhaven | Construcción BIM | Torcon" . www.torcon.com .
- ↑ "John Hill nombrado subdirector de ciencia y tecnología del Laboratorio Brookhaven" . Laboratorio Nacional Brookhaven . Consultado el 18 de octubre de 2025 .
- ↑ "Erik Johnson nombrado director interino del NSLS-II" . Laboratorio Nacional de Brookhaven . Consultado el 18 de octubre de 2025 .
- ↑ "Elke Arenholz nombrada directora de la Fuente Nacional de Luz de Sincrotrón II en el Laboratorio Brookhaven" . Laboratorio Nacional Brookhaven . Consultado el 18 de octubre de 2025 .
- ↑ "BNL | Fuente Nacional de Luz de Sincrotrón II | Décimo Aniversario de la Primera Luz" . www.bnl.gov . Consultado el 18 de octubre de 2025 .
Enlaces externos
Contenido multimedia relacionado con la Fuente Nacional de Luz de Sincrotrón II en Wikimedia Commons.- BNL: Fuente Nacional de Luz de Sincrotrón II (NSLS-II)
- BNL: Acerca de NSLS-II
- Laboratorio Nacional de Brookhaven: una pasión por el descubrimiento.
- Fuentes de luz.org
40°51′55.38″N 72°52′19.71″W / 40.8653833°N 72.8721417°W / 40.8653833; -72.8721417 ( NSLS-II )
- Instalaciones de radiación sincrotrón
- Laboratorio Nacional de Brookhaven
- Establecimientos en Nueva York (estado) en 2015