Weltweit stärkste Neutronenquelle verdoppelt Leistung durch 2,8-MW-Boost

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Der Linearbeschleuniger am Spallation Neutron Source der DOE befindet sich auf dem Weg zu 2,8 Megawatt (MW), dem doppelten ursprünglichen Protonenleistungslevel.

Bildnachweis: Duncan Harryman, ORNL, US Department of EnergyNach dem Upgrade können bestimmte Experimente, die früher Tage oder sogar Wochen Strahlzeit benötigten, nun innerhalb abgeschlossen werden. Dies wird dem ORNL-Team ermöglichen, experimentelle Ergebnisse besser zu verarbeiten und zu analysieren.

Darüber hinaus wird der stärkere Neutronenstrahl die Datenqualität verbessern, da das Team während der Experimente Proben rotieren kann, anstatt sich auf statische Schnappschüsse entstehen detaillierte Langzeit-"Filme", die atomare und molekulare Veränderungen in Echtzeit erfassen.

Nach Angaben des Teams umfasst dies

Nach Angaben des Teams umfasst dies auch Phasenübergänge zwischen verschiedenen Aggregatzuständen.

Schnellere NeutronenforschungGleichzeitig können die Forscher nun Experimente unter extremeren Bedingungen durchführen, beispielsweise in magnetischen Feldern, bei extremen Temperaturen und in Umgebungen mit intensivem Druck. „Wir können nun Proben neuer und spannender Materialien untersuchen, die zuvor zu klein für unsere Experimente waren", sagte Christina Hoffmann, PhD, Instrumentenwissenschaftlerin am ORNL.

Hoffmann wies darauf hin, dass frühere Neutronenexperimente auf großen Kristallen beruhten, deren Wachstum Wochen oder Monate in Anspruch nehmen konnte. Das aufgerüstete SNS kann Proben untersuchen, die so klein sind wie solche, die in Röntgenbeugungsexperimenten verwendet werden, mit einer Größe 100 mal 200 Mikrometern.

Dies entspricht nahezu dem, was das

Dies entspricht nahezu dem, was das menschliche Auge erkennen kann.

Zudem erweitert die Aufrüstung das „Mail-in"-Experimentprogramm der Anlage. „Wir konnten unsere Mail-in-Fähigkeiten bereits auf neun Instrumente hier am SNS ausdehnen", sagte Matthew Stone, PhD, Wissenschaftler, der das SEQUOIA-Instrument leitet, in einer Pressemitteilung. „Die erhöhte Protonenleistung hat einen erheblichen Unterschied für unsere Fähigkeit gemacht, auf wissenschaftliche Vorschläge allgemein zu reagieren", schloss Stone.

Der Linearbeschleuniger wird die zweite Zielstation versorgen, die entwickelt wurde, um die weltweit hellsten kalten Neutronen für die Untersuchung zunehmend komplexer Materialien bereitzustellen.