Laboratorio de aceleradores de Saskatchewan

El Laboratorio de Aceleradores de Saskatchewan ( SAL ) era una instalación de aceleradores lineales ubicada en el campus de la Universidad de Saskatchewan en Saskatoon , Saskatchewan , Canadá . La instalación se construyó en 1962 con un costo de $1.7 millones bajo la dirección de Leon Katz . ^{[ 1 ]} La OCDE identificó a SAL como una Instalación Nacional a Gran Escala. ^{[ 2 ]} SAL brindó apoyo a la investigación en radiología, química y física subatómica.

Alrededor de 1947, miembros del Departamento de Física de la Universidad de Saskatchewan decidieron adquirir un betatrón de 25 MeV . El interés principal radicaba en la física nuclear , pero también estaban interesados ​​en los posibles usos terapéuticos para el tratamiento del cáncer , ^{[ 3 ]} y obtuvieron el apoyo del entonces primer ministro de Saskatchewan, Tommy Douglas . ^{[ 4 ]} La financiación provino de la Junta de Control de Energía Atómica , el Consejo Nacional de Investigación (NRC), el Instituto Nacional del Cáncer, sociedades locales de cáncer y la universidad. La máquina se instaló en el verano de 1948 en un nuevo edificio construido en un ángulo del departamento de Física existente, conectado al edificio principal. Fue fabricada por la compañía Allis-Chalmers de Milwaukee , Wisconsin , y era muy similar a la que utilizaba en ese momento Donald Kerst en la Universidad de Illinois . ^{[ 3 ]} El primer paciente con cáncer fue tratado el 29 de marzo de 1949, dando inicio a la primera investigación clínica coordinada sobre la utilidad del betatrón como herramienta radioterapéutica, con más de 300 pacientes tratados en 17 años de funcionamiento. El éxito del programa llevó a la instalación de la primera fuente de cobalto-60 del mundo para radioterapia en la universidad en 1951. ^{[ 4 ]}

La construcción del acelerador lineal (LINAC) se anunció en septiembre de 1961, ^{[ 5 ]} y se presentó como el siguiente paso lógico en la línea de investigación de la universidad. El tubo acelerador de electrones de 24 metros (80 pies) debía generar una energía seis veces mayor que la del betatrón. El costo de la instalación, de 1.750.000 dólares, se dividió entre el NRC y la universidad: el NRC sufragó el costo del equipo y la universidad asumió los costos del nuevo edificio necesario para albergar la máquina. ^{[ 6 ]}

La construcción comenzó oficialmente el 10 de mayo de 1962, cuando Sir John Cockcroft , ganador del Premio Nobel de Física , colocó la primera piedra en una ceremonia. ^{[ 5 ]} El Laboratorio abrió oficialmente a principios de noviembre de 1964 con la asistencia de 75 científicos visitantes de todo el mundo, quienes presentaron trabajos y dieron conferencias durante varios días, y cientos de personas acudieron a la jornada de puertas abiertas. ^{[ 6 ]} El primer experimento fue realizado por un grupo del MIT en 1965. ^{[ 7 ]}

El acelerador fue diseñado y construido por Varian Associates . Era una máquina de cuatro secciones de 140 MeV en funcionamiento, con la primera sección diseñada para una corriente más alta (y por lo tanto, menor energía) para química de radiación . Un sistema magnético de 270" en el extremo de la primera sección podía desviar el haz de electrones para dicha investigación. Para fines de protección radiológica, el acelerador y las instalaciones de investigación estaban alojados en un edificio subterráneo con 10 pies de grava compactada encima y un blindaje considerablemente más grueso sobre las regiones donde la intensidad total del haz se desviaba hacia las áreas experimentales. ^{[ 8 ]} Parte del equipo auxiliar incluía un espectrómetro magnético montado en una plataforma giratoria, modificado a partir de un montaje de cañón naval suministrado por la Oficina de Investigación Naval de los EE. UU .

El programa experimental inicial incluyó dispersión inelástica de electrones , fotodesintegración , química de la radiación, biofísica y física de la radiación . ^{[ 5 ]} Durante la década de 1970, SAL publicó regularmente importantes resultados de física nuclear, y el LINAC se actualizó a 220 MeV en 1975 y a 300 MeV en 1980. ^{[ 7 ]}

Los aceleradores lineales tienen un ciclo de trabajo inherentemente bajo , y una solución a esto es agregar un anillo de almacenamiento, un llamado anillo de estiramiento de pulsos (PSR). Los breves pulsos de partículas del LINAC se inyectan en el anillo de almacenamiento, y en el tiempo entre dos pulsos los electrones circulantes se extraen lentamente de él, para dar un haz casi continuo. Un PSR se había propuesto para SAL ya en 1971, y gran parte del trabajo pionero sobre PSR fue realizado por científicos de SAL. ^{[ 9 ]} En 1983 se obtuvo financiación para un PSR para SAL, ^{[ 7 ]} y la máquina resultante fue denominada Anillo de Electrones de Saskatchewan (EROS). ^{[ 10 ]} Como solución económica, el anillo se comprimió en el edificio existente mediante el "ingenioso recurso" de colgarlo del techo. ^{[ 11 ]} También se instaló un sistema de compresión de energía a finales de la década de 1980, y para 1990, con EROS en funcionamiento, SAL estaba una vez más a la vanguardia de la física nuclear de energía media. En 1991, el área experimental subterránea EA2 se amplió para albergar un nuevo espectrómetro de dispersión de electrones. Para 1994, SAL estaba operando las 24 horas del día, los 7 días de la semana , proporcionando aproximadamente 5000 horas de haz para experimentos por año. ^{[ 7 ]}

A mediados de la década de 1990, el decreciente interés en la ciencia subatómica en Canadá y la necesidad de modernizar el antiguo LINAC convencieron al NSERC de eliminar gradualmente su uso. ^{[ 12 ]} En 1994, un panel del NSERC propuso la construcción de un sincrotrón en Canadá, ^{[ 13 ]} y el director del SAL, Dennis Skopik, convenció a la universidad de presentar una candidatura para albergar la nueva instalación. ^{[ 12 ]}

Las dos universidades que aspiraban a albergar la nueva instalación de sincrotrón, la Fuente de Luz Canadiense (CLS), eran la Universidad de Saskatchewan y la Universidad de Western Ontario (UWO). El NSERC creó un comité de expertos internacionales para recomendar uno de los dos emplazamientos. ^{[ 13 ]} La UWO, que operaba la Instalación de Radiación de Sincrotrón Canadiense existente en un sincrotrón estadounidense, era la clara favorita. Un miembro del comité insistió en que no era necesario viajar a Saskatoon en pleno invierno antes de tomar una decisión, ya que había visitado la UWO y estaba convencido de que debía ser el lugar elegido. Sin embargo, en 1996, el comité, que sí visitó Saskatoon, recomendó que la CLS se construyera en Saskatchewan. El miembro reticente había quedado tan impresionado por SAL y su personal que cambió de opinión. ^{[ 12 ]}

Se obtuvieron fondos del programa de Diversificación Económica Occidental para el período 1996-1999 con el fin de permitir que SAL "eliminara gradualmente su trabajo en física subatómica y conservara a su personal para llevar a cabo trabajos detallados de diseño de ingeniería, investigar fuentes de suministro canadienses e impulsar la implementación del diseño en el proyecto CLS". ^{[ 14 ]} Aún faltaba encontrar financiación para las nuevas instalaciones, y no fue hasta 1999 que se concedió la financiación completa necesaria. ^{[ 13 ]}

Al inicio del proyecto de construcción del CLS en 1999, SAL cesó formalmente sus operaciones y todo el personal fue transferido a una nueva corporación sin fines de lucro , Canadian Light Source Inc., CLSI, que tuvo la responsabilidad principal del diseño técnico, la construcción y la operación de la nueva instalación. ^{[ 15 ]} El etiquetador de punto final fue transferido a MAX-Lab en la Universidad de Lund . En 2002, el LINAC de SAL fue reacondicionado para operar a 250 MeV y ahora sirve como parte del sistema de inyección para el anillo de almacenamiento del CLS. ^{[ 16 ]} El edificio actual del CLS, terminado en 2001, incorpora el antiguo edificio de SAL, con una ampliación mucho mayor construida directamente contigua para albergar el anillo de almacenamiento del sincrotrón. El antiguo área experimental subterránea de SAL, EA2, ahora alberga un LINAC de 35 MeV ^{[ 17 ]} que forma parte de un proyecto del CLS para producir el isótopo médico tecnecio-99m , un pilar de la medicina nuclear . ^{[ 18 ]}

• Fuente de luz canadiense

52°08′12.5″N 106°37′52.5″W / 52.136806°N 106.631250°W / 52.136806; -106.631250