ในเจนีวา ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ออกแบบมาเพื่อชนอนุภาคเข้าด้วยกันด้วยพลังงานสูง ทดสอบรากฐานที่เป็นพื้นฐานทางฟิสิกส์ ในทางกลับกัน ซินโครตรอนยังสามารถใช้เพื่อสำรวจสิ่งที่ยิ่งใหญ่น้อยกว่า แต่สำคัญพอๆ กับ “ศาสตร์แห่งชีวิตประจำวัน” ไม่มีการทุบอนุภาคที่โรงงานซินโครตรอน แต่เป้าหมายคือควบคุมแสง ซึ่งโดยทั่วไปคือรังสีเอกซ์ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคมีประจุถูกเร่งอย่างต่อเนื่อง
ในวงแหวน
รังสีเอกซ์เหล่านี้สามารถโฟกัสไปที่วัสดุแทบทุกชนิด เช่น เนื้อเยื่อชีวภาพ ผลึกโปรตีน เครื่องสำอาง โลหะผสมทางวิศวกรรม ตัวนำยิ่งยวด และฟอสซิลไดโนเสาร์ เป็นต้น เพื่อระบุพฤติกรรมของพวกมันและทำความเข้าใจว่าทำไม ก่อตั้งขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2531 ในเมืองเกรอน็อบล์ ประเทศฝรั่งเศส
เป็นซินโครตรอน “รุ่นที่สาม” เครื่องแรก ซึ่งหมายความว่าอนุภาคมีประจุที่เร่งขึ้นซึ่งก็คืออิเล็กตรอน ถูกบังคับให้กระดิกไปมาภายในแม่เหล็กพิเศษเพื่อสร้างรังสีเอกซ์ที่มีความแวววาวสูงมาก ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา โรงงานแห่งนี้ได้เป็นส่วนสำคัญในการค้นพบครั้งสำคัญหลายอย่าง เช่น โครงสร้างของไรโบโซม
ซึ่งเป็นหัวข้อที่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีประจำปี 2552 แต่ตอนนี้ 30 ปีกับสิ่งพิมพ์ 30,000 ฉบับในชีวิต ESRF กำลังจะอัพเกรดครั้งใหญ่ ซึ่งเป็นวงแหวนเก็บอิเล็กตรอนแบบใหม่จะเป็นที่รู้จักเมื่อเปิดตัวในปี 2020 จะเพิ่มความสว่างและความสอดคล้องกันของรังสีเอกซ์ขึ้น 100 เท่า ส่องสว่างวิทยาศาสตร์
ในชีวิตประจำวันด้วยความชัดเจนอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนออพติคอยู่ในโฟกัสไม่น่าแปลกใจเลยที่รังสีเอกซ์ที่สว่างและสม่ำเสมออย่างเหลือเชื่อต้องการออปติกคุณภาพสูงอย่างเหลือเชื่อ ออพติคเปลี่ยนลำแสงเอกซ์เรย์ดิบให้เป็นรูปแบบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทดลองเฉพาะ โดยการปรับลักษณะต่างๆ
เช่น รูปร่าง พลังงาน ไดเวอร์เจนซ์ และโพลาไรเซชัน ที่โรงงานใหญ่ๆ เช่น ESRF-EBS วงแหวนกักเก็บอิเล็กตรอนจะล้อมรอบด้วยเส้นลำแสงหลายสิบเส้นซึ่งรังสีเอกซ์ถูกปล่อยออกมาที่เส้นสัมผัส และเส้นลำแสงทุกเส้นมุ่งสู่การทดลองประเภทใดประเภทหนึ่งโดยเฉพาะ ใช้ออปติกผิดไป
เส้นลำแสง
อาจขาดความแม่นยำและเสถียรภาพ และลักษณะเฉพาะอาจลดลงเมื่อเวลาผ่านไป นั่นคือเหตุผลที่โครงการ ESRF–EBS มีโปรแกรมการพัฒนาพิเศษเพื่อจัดการกับออปติก เป้าหมายที่สำคัญคือเพื่อลดการรบกวนเชิงพื้นที่และชั่วคราวของหน้าคลื่นรังสีเอกซ์ และถ่ายโอนฟลักซ์ของรังสีเอกซ์ไปยังตัวอย่าง
ที่แนวลำแสงอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ การทำให้ถูกต้องเกี่ยวข้องกับการสร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ วิศวกรรมที่มีความแม่นยำสูง การพัฒนาเทคนิคการผลิตแบบใหม่ และการทดสอบลำแสงภายนอกและภายใน ประเภทของออปติคภายใต้การตรวจสอบ
ได้แก่ เครื่องวิเคราะห์คริสตัล (ซึ่งวัดพลังงานของรังสีเอกซ์ในสเปกโทรสโกปี) แบบหลายชั้น (ซึ่งเน้นรังสีเอกซ์หรือเลือกรังสีเอกซ์ในช่วงพลังงานหนึ่งๆ) เลนส์หักเห กระจกเงา และอุปกรณ์ตรวจวัด .มีสายเลือดที่แข็งแกร่งในด้านออปติก เฉพาะปีที่แล้ว ลำแสง ID16A สร้างสถิติความละเอียดสูงสุด
ที่ได้รับจากรังสีเอกซ์พลังงานสูง น้อยกว่า 13 นาโนเมตร ด้วยการติดตั้งกระจกหลายชั้นใหม่ นอกจากการโฟกัสระดับนาโนแล้ว เทคนิคต่างๆ เช่น การสร้างภาพและการกระเจิงที่เชื่อมโยงกัน (การถ่ายภาพชนิดพิเศษที่รังสีเอกซ์ไม่ถ่ายโอนพลังงานไปยังตัวอย่าง) ต้องอาศัยคุณภาพของการปรับลำแสง
เป็นอย่างมาก แต่ผลกระทบของโปรแกรมออปติคจะแผ่กว้างออกไป ซึ่งช่วยยกระดับพอร์ตโฟลิโอของบีมไลน์ทั้งหมด การเก็บรวบรวมข้อมูลเครื่องมือวัดไม่กี่แง่มุมที่ดึงดูดความสนใจของผู้ใช้ได้มากเท่ากับอุปกรณ์ตรวจจับ การเปลี่ยนแปลงตัวตรวจจับสามารถเปลี่ยนแปลงจำนวนข้อมูลที่สร้างขึ้น
ในการทดลองตามลำดับความสำคัญ ปรับปรุงเครื่องตรวจจับอยู่เสมอ และในปีหน้าหรือสองโครงการต่อเนื่องหลายโครงการจะบรรลุผลสำเร็จ หนึ่งในนั้นคือกล้องรุ่นต่อไป ซึ่งเป็นเครื่องตรวจจับแบบอ่านค่าเร็วที่ใช้กับหนึ่งในสี่ของลำแสง ทั้งหมด และที่ซินโครตรอนอื่นๆ อีกหลายแห่งทั่วโลก
อย่างไรก็ตาม
สำหรับ EBS นั้น แผนพัฒนาเครื่องตรวจจับเฉพาะ (DDP) มีเป้าหมายที่จะดำเนินต่อไป นอกเหนือจากการพัฒนาระบบเครื่องตรวจจับขั้นสูงใหม่แล้ว DDP ยังเกี่ยวข้องกับการร่วมมือกับห้องปฏิบัติการภายนอกเพื่อเข้าถึงเครื่องตรวจจับอื่นๆ ที่อยู่ในระหว่างการพัฒนา เช่นเดียวกับการปรับปรุงเทคโนโลยี
ตัวตรวจจับเองกำลังได้รับการพัฒนาในสองบรรทัด ตัวแรกจะเป็นเครื่องตรวจจับพิกเซลแบบนับโฟตอนที่มีระยะห่างระหว่างพิกเซล 55 μm โดยอิงตามวงจรการอ่านข้อมูล ที่พัฒนา ระหว่างประเทศ ซึ่งเครื่องตรวจจับและกลุ่มอิเล็กทรอนิกส์ เป็นพันธมิตร จะเร็วขึ้นและยืดหยุ่นกว่าเวอร์ชันก่อนหน้า
และยังมีศักยภาพในการแก้ปัญหาชั่วคราวที่มากขึ้นด้วย การพัฒนาขั้นที่สองคือชุดเครื่องตรวจจับรูปแบบขนาดใหญ่สำหรับการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์พลังงานสูง ซึ่งรวมถึงตัวตรวจจับที่รวดเร็วที่สามารถตรวจจับทั้งสัญญาณเอ็กซ์เรย์ที่รุนแรงมากและอ่อนแอมากได้พร้อมๆ กัน และเครื่องตรวจจับ
ที่มีกระแสเอาต์พุตเป็นสัดส่วนกับรังสีเอกซ์ที่ตกกระทบ นั่นไม่ใช่ทั้งหมด. เพื่อเสริมการพัฒนาเครื่องตรวจจับ ESRF กำลังพัฒนาเทคโนโลยีเชิงกลยุทธ์สามอย่าง: เซ็นเซอร์ X-ray ซึ่งจะแปลงโฟตอนของรังสีเอกซ์ให้เป็นสัญญาณที่วัดได้; การควบคุมและการได้มาซึ่งข้อมูลซึ่งจัดการปริมาณงานของข้อมูล
และเทคโนโลยีการตรวจจับแบบกระจายพลังงาน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้ไดโอดดริฟต์ซิลิคอนและเครื่องตรวจจับเจอร์เมเนียมเพื่อบันทึกจำนวนและพลังงานของรังสีเอกซ์ที่ปล่อยออกมาจากตัวอย่างการควบคุมหุ่นยนต์ ด้วยการเปิดตัว EBS ผู้ใช้ ESRF จำนวนมากจะเห็นว่าเวลาในการรับข้อมูลลดลงจากมิลลิวินาทีเป็นไมโครวินาทีและต่ำกว่านั้น สิ่งนี้ก่อให้เกิดปัญหากับระบบควบคุม
Credit : เว็บสล็อตแท้
