Es weihnachtet. Und zu diesem Anlass möchte ich heute eine Bilderserie einer Einrichtung vorstellen, die einen passenden Namen trägt:
- XMaS – X-ray Magnet Scattering
Dabei handelt es sich um einen Teil des European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) mit Sitz in Grenoble (Frankreich). Es ist mit 844m Umfang der größte Forschungs-Synchrotronring in Europa (und weltweit das drittgrößte). Im Gegensatz zum CERN geht es hier nicht darum, Teilchen aufeinander prallen zu lassen, sondern das abgegebene Licht der beschleunigten Teilchen zu nutzen [1]:
Grob erklärt (denn zu Weihnachten will ich hier nicht zu sehr ins Technische eingehen) werden Elektronen im kleinen Booster synchrotron beschleunigt und dann in den Storage ring eingespeist, wo sie dann mit vielen vielen anderen Elektronenpaketen ihre Runden drehen. Und da die Elektronen auf eine Kreisbahn gezwungen werden, erfahren sie eine permanente Kraft zum Zentrum, was gleichzeitig bedeutet, dass sie permanent beschleunigt werden. Beschleunigte Elektronen emittieren Licht. Das Spektrum dieses Lichts ist besonders gleichmäßig und hat eine besonders hohe Intensität. Vom Prinzip her sind es aufwendige Röntgenstrahlexperimente, die an den verschiedenen Beamlines durchgeführt werden. Jede Beamline hat ihren speziellen Aufbau, um das einfallende Synchrotronlicht z.B. für Mikro-Strukturanalysen zu nutzen.
Das soll es zur Theorie gewesen sein, auf geht’s auf einen Spaziergang zur Beamline Nummer 28:
XMaS!
Die Gebäude folgen der Form des Rings.
Die Strukturanalyse ist nicht auf neuartige Materialien beschränkt. Auch Fossilien, Mumien und andere Dinge werden hier untersucht, wie die vielen Schaukästen beweisen.
Ersatzteile, alte und neue Aufbauten warten in den Lagerhallen. Welchen Zweck die einzelnen Konstruktionen haben, hm…
Auf den Weg zu den Beamlines nimmt die Zahl der Verrohrungen zu und auch die vielen Schaltkästen machen einem bewusst, wie komplex diese Einrichtung ist.
Hier sind wir nun 🙂
Der Lichtstrahl verlässt den Speicherring und wird zum Experiment geführt. Alles andere wird drumherum gebaut. Keine Sorge, das rote Warnschild sagt lediglich, dass man das Rohr nicht aufmachen soll.
Hier sind wir nun am eigentlichen Experiment. Die Proben werden so eingespannt, dass sie komplett drehbar in den Synchrotronstral gehalten werden können. Zusätzlich verfügt der Aufbau über einstellbare Magnete. Damit können Strukturänderungen in wechselnden Magnetfeldern hochauflösend betrachtet werden.
Ich wünsche allen eine schöne Weihnachtszeit!
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weiterführende Links
[1] ESRF: What is a synchrotron
[2] BM28 – XMaS – The UK CRG
[3] Uni Kiel: Forschung mit Synchrotronstrahlung, Neutronen und Ionenstrahlen an Großgeräten
Fotos von SB Hrkac
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