Erweiterte Photonenquelle

Die Advanced Photon Source ( APS) am Argonne National Laboratory (in Lemont, Illinois) ist eine nationale Forschungseinrichtung für Synchrotronstrahlungslichtquellen, die vom US-Energieministerium Office of Science finanziert wird. Die Einrichtung "sah das erste Licht" am 26. März 1995. Das Argonne National Laboratory wird von UChicago Argonne LLC verwaltet, das sich aus der University of Chicago und der Jacobs Engineering Group zusammensetzt.

Mit hochbrillanten Röntgenstrahlen des APS betreiben Mitglieder der internationalen Forschungsgemeinschaft für Synchrotronstrahlung führende Grundlagen- und angewandte Forschung auf den Gebieten der Materialwissenschaften und der Biologie ; Physik und Chemie ; Umwelt-, Geophysik- und Planetenwissenschaften ; und innovative Röntgeninstrumente. Ab 2015 wurde die APS - Anlage, bei der 21 der 30 bekannten G-Protein - gekoppelten Rezeptorproteinstrukturen gelöst worden war.

Inhalt

• 1 So funktioniert APS
• 2 Funktionen und Verbesserungen
• 3 Siehe auch
• 4 Referenzen
• 5 Externe Links

So funktioniert APS

Elektronen werden von einer heißen Kathode erzeugt, die auf etwa 1.100 ° C (2.000 ° F) erhitzt wird. Die Elektronen werden in einem Linearbeschleuniger mit einer Energie von 450 MeV auf relativistische Geschwindigkeiten (99,999+% der Lichtgeschwindigkeit)  beschleunigt. Vom Linearbeschleuniger werden die Elektronen in das Booster- Synchrotron injiziert. Hier werden die Elektronen um eine ovale Rennbahn von Elektromagneten geschickt und sorgen für weitere Beschleunigung. Innerhalb einer halben Sekunde erreichen die Elektronen eine Energie von 7  GeV. Bei Erreichen dieser Energie werden die Elektronen in den Speicherring injiziert, einen Ring mit einem Umfang von 1.104 Metern (3.622 Fuß) aus mehr als 1.000 Elektromagneten.

Im Speicherring erzeugen die Elektronen Röntgenstrahlen, die für Experimente zur Verfügung stehen. Um den Ring herum befinden sich 40 gerade Abschnitte. Einer dieser Abschnitte wird verwendet, um Elektronen in den Ring zu injizieren, und vier dienen dazu, die durch Röntgenstrahlung verlorene Elektronenenergie durch Verwendung von 16 Hochfrequenz-Beschleunigungshohlräumen wieder aufzufüllen. Die restlichen 35 geraden Abschnitte können mit Einlegevorrichtungen ausgestattet werden. Insertionsgeräte, Arrays von Nord-Süd-Permanentmagneten, die normalerweise als „ Undulatoren “ oder „ Wiggler “ bezeichnet werden, bewirken, dass die Elektronen schwingen und Licht im unsichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums emittieren. Aufgrund der relativistischen Geschwindigkeiten der Elektronen wird dieses Licht lorentz- kontrahiert in das Röntgenband des elektromagnetischen Spektrums.

Das Experiment Halle umgibt den Speicherring und ist in 35 Sektoren unterteilt, von denen jeder Zugriff auf Röntgen hat Strahlrohre, eine an einer Einführungsvorrichtung, und die andere an einem Ablenkmagneten. Jeder Sektor entspricht auch einem Labor-/Büromodul, das sofortigen Zugang zur Beamline bietet.

Funktionen und Verbesserungen

Um die Fähigkeit zu verbessern, Strukturinformationen aus den kleinen, schwach beugenden, strahlungsempfindlichen Proteinkristallen, die für Membranproteine ​​charakteristisch sind, zu erhalten, wurden sogenannte "Mikrostrahlen" (reduzierter Querschnitt, erhöhte Energiedichte) in Verbindung mit schnellen Nachweismethoden implementiert. Bis in die 2020er Jahre soll bei APS (Multibend-Achromat) eine neue Speicherringtechnologie installiert werden, die eine erhöhte Strahlintensität mit Strahlquerschnitten im Nanometerbereich bieten soll.

Siehe auch

• Keith Moffat

Verweise

1. ^ ^{a b c} Liszewski, Kathy (1. Oktober 2015). "Sezieren der Struktur von Membranproteinen". Gentechnik amp; Biotechnologie Nachrichten (Papier). 35 (17): 14. doi : 10.1089/gen.35.17.02. (Abonnement erforderlich)
2. ^ "Linearbeschleuniger". Argonne National Laboratory. Archiviert vom Original am 24. März 2008. Abgerufen am 9. Januar 2008.
3. ^ "Das Booster-Synchrotron". Argonne National Laboratory. Archiviert vom Original am 24. März 2008. Abgerufen am 9. Januar 2008.
4. ^ "Der Elektronenspeicherring". Argonne National Laboratory. Archiviert vom Original am 2008-03-25. Abgerufen am 9. Januar 2008.
5. ^ ^{a b} "Einfügegeräte". Argonne National Laboratory. Archiviert vom Original am 25. März 2008. Abgerufen am 9. Januar 2008.
6. ^ "Experiment Hall amp; Beamlines". Argonne National Laboratory. Archiviert vom Original am 25. März 2008. Abgerufen am 9. Januar 2008.
7. ^ "LOMs und Beamlines". Argonne National Laboratory. Archiviert vom Original am 25. März 2008. Abgerufen am 9. Januar 2008.

Externe Links

Wikimedia Commons hat Medien im Zusammenhang mit Advanced Photon Source.

• "Erweiterte Photonenquelle".
• "Übersicht über das APS". Archiviert vom Original am 18.06.2006. Abgerufen 2005-10-06.
• "Informationen für potenzielle Benutzer". Archiviert vom Original am 21.02.2008. Abgerufen 2008-03-17.
• "Beamline-Verzeichnis".
• "Highlights aus Wissenschaft und Forschung". Archiviert vom Original am 30.12.2007. Abgerufen 2005-10-06.
• "APS-Nachrichten". Archiviert vom Original am 19.02.2008. Abgerufen 2008-03-17.
• "Jahresberichte". Archiviert vom Original am 2008-03-25. Abgerufen 2008-03-17.
• Lichtquellen.org

Koordinaten : 41°42′13″N 87°59′17″W / 41.70361°N 87.98806°W / 41.70361; -87.98806