Канадский центр синхротронного излучения - Canadian Synchrotron Radiation Facility

Эта статья о бывшей канадской синхротронной установке SRC синхротрон в Мэдисон, Висконсин. Информацию о нынешней канадской национальной синхротронной установке см. Канадский источник света.
Канадский центр синхротронного излучения
Учредил1982
Тип исследованияИсточник синхротронного света
ДиректорМайк Бэнкрофт
Т. К. Шам
Сотрудники3
Место расположенияМэдисон, Висконсин
Операционное агентство
Национальный исследовательский совет.

В Канадский центр синхротронного излучения (CSRF) (Французский: Institut canadien du rayonnement synchrotron - ICRS) был гражданином Канады синхротрон объект с 1983–2005 гг. В итоге состоящий из трех лучи на Центр синхротронного излучения на Университет Висконсина-Мэдисона, США, он служил канадскому сообществу синхротронов до открытия Канадский источник света в Саскатун, Саскачеван, окончательно прекратив деятельность в 2008 году.[1]

Начало

Церемония открытия CSRF в SRC, октябрь 1983 г. Слева направо: Норман Шерман, Билл Макгоуэн, Брайан Йейтс (UWO), Эд Роу, Бренда Аддисон (UWO), Майк Бэнкрофт, Ким Тан

В 1972 г. Майк Бэнкрофт, а химия профессор на Университет Западного Онтарио (UWO) приняла участие в семинаре, организованном Биллом Макгоуэном по использованию синхротронное излучение. В то время не было пользователей синхротронов в Канада, но в результате контакта, установленного на встрече с тогдашним директором Эдом Роу, он начал работать в Центр синхротронного излучения (SRC) в Мэдисон, Висконсин, в 1975 году.

После нескольких неудачных попыток установить синхротронная установка в Канаде Бэнкрофт представил предложение Национальный исследовательский совет (NRC) построить канадский канал пучка на существующем синхротроне Tantalus в SRC. Роу предложил Бэнкрофту 100% использование лучевого канала бесплатно на неограниченный срок.[1] - Бэнкрофт вспоминал, что Роу «питал слабость к канадцам, у него были родственники из Канады, поэтому он был чрезвычайно полезным».[2] В 1978 г. вновь созданный NSERC присуждено капитальное финансирование. Этого было недостаточно, и в следующем году было получено дополнительное финансирование от Фонда академического развития UWO и NSERC для завершения двух конечных станций.[1] Позже Бэнкофт сказал: «Мы надеялись получить больше линий пучка, поэтому мы назвали его Канадским центром синхротронного излучения (CSRF)».[2] Бэнкрофт был назначен научным директором, а Норман Шерман из NRC, который должен был владеть и управлять объектом, в качестве менеджера. Операционные деньги первоначально были предоставлены UWO, и Ким Тан был нанят в качестве операционного менеджера CSRF, который базировался в Мэдисоне.[1]

1978–1988: луч Grasshopper

Ким Тан (слева) и Масуд Касрай, UWO, (справа) с каналом Grasshopper на кольце Аладдина, конец 1980-х.

А Кузнечик-тип монохроматор - так называемый, так как его рычаг механического привода напоминал кузнечик задние лапы - заказала компания Baker Engineering. Этот тип монохроматора был специально разработан для использования с синхротронным излучением и оказался простым в использовании, прочным и надежным на существующем кольце SRC, Tantalus и Стэнфордская лаборатория синхротронного излучения. Линия пучка была установлена ​​в течение года, и к концу 1981 г. первые результаты показали, что производительность уровень развития более 50–500эВ фотон диапазон энергии.[3]

Известные ранние работы включены Рентгеновская микроскопия по биологическим образцам и газофазной спектроскопии с очень влиятельной серией статей по благородные газы. В середине 1980-х количество публикаций неуклонно росло, как и операционное финансирование через NRC и NSERC.

SRC строила новый синхротрон, Aladdin, и снова Rowe предложила CSRF 100% использовать свой канал пучка без каких-либо изменений на неограниченный срок на новой машине.[1] Аладдин был серьезно отложен до такой степени, что его финансирование было сокращено, и будущее казалось весьма неопределенным.[4]В связи с улучшением характеристик новой машины в январе 1986 года было принято решение о передаче линии передачи на Aladdin.[1] за несколько месяцев до восстановления финансирования Аладдина.[5] Позже Бэнкрофт прокомментировал: «Я думаю, мы были первыми, кто перешел на канал, возможно, мы немного рискнули, потому что работа Аладдина не была полностью подтверждена».[2]

На Аладдине, с высшим рентгеновский снимок интенсивности, открылись новые области науки и увеличилось количество пользователей, в основном ориентированных на Поглощение рентгеновских лучей и фотоэмиссия спектроскопия газов и твердых тел. Фотоэмиссионный спектрометр был подарен Роном Кавеллом из Университет Альберты и модифицирован для работы в газовой фазе с высоким разрешением.[1]

1988–1998: канал пучка DCM

Церемония открытия газопровода DCM, 1990 г.

Интенсивность рентгеновского излучения от Аладдина была намного выше, чем на Тантале, особенно в диапазоне энергий фотонов до 4000 эВ. Эти более высокие энергии потенциально были доступны при использовании монохроматоров более высоких энергий, чем у Grasshopper. В 1987 году, когда Бэнкрофт сейчас возглавляет химический факультет UWO, он спланировал новый канал пучка для покрытия диапазона энергий 1500-400 эВ. Успешная заявка была подана в недавно созданный Центр исследования материалов Онтарио, и T.K. Шам был нанят вдали от Брукхейвенская национальная лаборатория проектировать пучок.[1] Двойной кристалл был выбран монохроматор (DCM), который будет построен Мэдисонской лабораторией физических наук с использованием цилиндрический зеркало с новым механизмом изгиба для фокусировки рентгеновского луча после монохроматора.[6] B.X. Янг, тоже из Брукхейвена, был нанят в 1988 году для строительства трубопровода.[1] Канал был построен менее чем за 18 месяцев и был официально открыт в 1990 году.[1] Канал CSRF DCM был признан SRC особенно примечательным, так как это был единственный канал на предприятии, который достигал энергии выше 1500 эВ.[7]Благодаря двум канадским каналам, использование канадским сообществом увеличилось, и в 1990–1992 гг. Их использовали более 40 ученых из 10 канадских учреждений. Финансирование теперь было стабильным и адекватным, без каких-либо сборов с пользователей.[1]

1998–2008: пучок SGM

Канал SGM в день его официального открытия, 1999 г.

Энергетический диапазон от 300 до 1500 эВ все еще был недоступен в CSRF, поэтому в 1992 году Бэнкрофт подал в NSERC заявку на третий луч. Финансирование было получено в 1994 году, и Брайан Йейтс, который был первым синхротроном Бэнкрофта. кандидат наук студент, был нанят, чтобы построить пучок. Выбранная конструкция была так называемого драконьего типа. сферический решетка монохроматор с одиночной решеткой в ​​диапазоне 240–700 эВ, разработанный и изготовленный MacPherson Inc.[8] Линия луча была несколько отложена, но была введена в эксплуатацию для пользователей в 1998 году. Адам Хичкок из Университет Макмастера пожертвовал фотоэмиссионный спектрометр для измерения совпадений.

За последние 10 лет своего существования CSRF управлялся Уолтером Дэвидсоном из NRC, с T.K. Шам (UWO) в качестве научного директора. В 2004 г. был проведен монтаж пучка ПГМ. выведен из эксплуатации и доставлены в Канаду для использования на новом канадском объекте, в то время как два оставшихся пучка, возраст которых 30 и 15 лет, все еще хорошо работали в 2007 году.[1]

Канадский источник света и конец CSRF

Основная статья: Канадский источник света
Монохроматор Grasshopper, теперь музейный экспонат в CLS

После продолжительной кампании канадского сообщества пользователей синхротронов в 1999 г. было принято решение построить канадский синхротрон в г. Саскатун, Саскачеван: Канадский источник света (CLS).[9] Сообщество пользователей CSRF внесло предложение перенести все три канала передачи CSRF в CLS и установить их на более новый синхротрон. Однако Консультативный комитет по средствам CLS рекомендовал повторно использовать только луч SGM, а для двух других каналов были построены новые заменители.[10] В этом случае только монохроматор и механизм выходной щели пучка SGM были доставлены в Канаду и повторно использованы, с некоторыми изменениями, в канале с тем же названием в CLS.[11] Монохроматор Grasshopper также был доставлен в CLS, где он теперь является музейным экспонатом, в то время как луч DCM был оставлен в SRC, где он продолжает использоваться.[1] В CLS VLS-PGM[12] и SXRMB[13] Линии лучей, соответственно, были построены для замены этих двух линий передачи.

CSRF официально прекратил работу 31 марта 2008 года. Несколько бывших сотрудников CSRF, включая Ким Тана, перешли в CLS, а в лаборатории Saskatoon работало много бывших пользователей CSRF.[1] Эмиль Халлин, затем Саскачеванская ускорительная лаборатория который разработал CLS, теперь его директор по стратегическому научному развитию,[14] получил свой первый опыт работы с синхротронными пучками в CSRF.[1]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о Бэнкрофт, Дж. Майкл (2007). «Канадский центр синхротронного излучения (CSRF) в Мэдисоне - двадцать пять лет исследований в области мягкого рентгеновского излучения». Канадский химический журнал. 85 (10): 637–644. Дои:10.1139 / v07-047.
  2. ^ а б c Бэнкрофт, Майк (8 июля 2009 г.). "Стенограмма устной истории Бэнкрофта". Получено 2012-08-05. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  3. ^ Tan, K. H .; Bancroft, G.M .; Coatsworth, L.L .; Йетс, Б. В. (1982). Монохроматор скользящего падения "Mark IV" Grasshopper "для Канадской установки синхротронного излучения (CSRF)". Канадский химический журнал. 60 (2): 131–136. Bibcode:1982CaJPh..60..131T. Дои:10.1139 / p82-018.
  4. ^ Робинсон, Артур Л. (1985). «NSF отключает источник синхротрона в Висконсине». Наука. 228 (4706): 1410. Bibcode:1985Научный ... 228.1410R. Дои:10.1126 / science.228.4706.1410. PMID  17814477.
  5. ^ Гудвин, Ирвин (1986). «Для синхротронного кольца Висконсина светлое будущее». Физика сегодня. 39 (7): 49. Bibcode:1986ФТ .... 39г..49Г. Дои:10.1063/1.2815077.
  6. ^ Tan, K. H .; Bancroft, G.M .; Coatsworth, L.L .; Йетс, Б. В. (1992). «Двухкристаллический монохроматор на накопителе Aladdin на 1 ГэВ». Обзор научных инструментов. 63 (1): 1355–1358. Bibcode:1992RScI ... 63.1355Y. Дои:10.1063/1.1143069.
  7. ^ Грин, Майкл А .; Хубер, Дэвид Л .; Роу, Эднор М .; Тоннер, Брайан (1991). «Центр синхротронного излучения Университета Висконсин-Мэдисон». Обзор научных инструментов. 63 (1): 1582–1583. Bibcode:1992RScI ... 63.1582G. Дои:10.1063/1.1142981. S2CID  122002706.
  8. ^ Yates, B.W .; Hu, Y. F .; Tan, K. H .; Retzlaff, G .; Cavell, R.G .; Шам, Т.К ..; Бэнкрофт, Г. М. (2000). «Первые результаты на канадском канале SGM на SRC». Журнал синхротронного излучения. 7 (5): 296–300. Дои:10.1107 / S0909049500007214. PMID  16609211.
  9. ^ Бэнкрофт, Г. М. (2004). «Канадский источник света - история и научные перспективы». Канадский химический журнал. 82: 1028–1042. Дои:10.1139 / v04-027.
  10. ^ "CSRF - Описание проекта Grasshopper Beamline". 5 декабря 2000 г.. Получено 2012-07-31.
  11. ^ Regier, T .; Paulsen, J .; Райт, G .; Coulthard, I .; Бак.; Шам, Т.К ..; Блит Р. И. Р. (2007). «Ввод в эксплуатацию монохроматора с мягким рентгеновским излучением на основе сферической решетки на канадском источнике света». Материалы конференции AIP. 879: 473–476. Bibcode:2007AIPC..879..473R. Дои:10.1063/1.2436101.
  12. ^ Hu, Y. F .; Zuin, L .; Райт, G .; Igarashi, R .; McKibben, M .; Wilson, T .; Chen, S. Y .; Johnson, T .; Максвелл, Д .; Yates, B.W .; Sham, T. K .; Рейнингер Р. (207). «Ввод в эксплуатацию и эксплуатационные характеристики линии пучка монохроматора с плоской решеткой с переменным шагом строк в канадском источнике света». Обзор научных инструментов. 78 (8): 083109–083109–5. Bibcode:2007RScI ... 78х3109Х. Дои:10.1063/1.2778613. PMID  17764315.
  13. ^ Hu, Y. F .; Coulthard, I .; Chevrier, D .; Райт, Глен; Igarashi, R .; Ситников, А .; Yates, B.W .; Hallin, E .; Sham, T. K .; Райнингер, Р. (2009). «Предварительный ввод в эксплуатацию и эксплуатационные характеристики лучевой линии с микропроцессором мягкого рентгеновского излучения на канадском источнике света». Материалы конференции AIP. 1234: 343–346. Дои:10.1063/1.3463208.
  14. ^ "Вице-канцлер серии исследовательских семинаров доктор Эмиль Халлин, Canadian Light Source". Архивировано из оригинал на 2012-12-11. Получено 2012-08-01.