مصدر ضوء إشعاع السنكروترون في جامعة ستانفورد

يُشغّل مركز ستانفورد لمصدر إشعاع السنكروترون (المعروف سابقًا باسم مختبر ستانفورد لإشعاع السنكروترون)، التابع لمختبر SLAC الوطني للمسرعات، من قِبل جامعة ستانفورد لصالح وزارة الطاقة الأمريكية . يُعدّ SSRL مرفقًا وطنيًا للمستخدمين، يُوفّر إشعاع السنكروترون ، وهو اسم يُطلق على الإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاقات الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والمرئية والأشعة تحت الحمراء، والذي ينتج عن دوران الإلكترونات في حلقة تخزين (حلقة ستانفورد غير المتناظرة للإلكترونات والبوزيترونات - SPEAR ) بسرعة تقارب سرعة الضوء. يُمكن استخدام الضوء شديد السطوع الناتج لدراسة مختلف أشكال المادة، بدءًا من الأجسام ذات الحجم الذري والجزيئي وصولًا إلى المواد المصنّعة ذات الخصائص غير العادية. تُعدّ المعلومات والمعارف المُستقاة ذات قيمة كبيرة للمجتمع، ولها تأثير في مجالات مثل البيئة، والتقنيات المستقبلية، والصحة، وعلم الأحياء، والبحوث الأساسية، والتعليم.

يوفر مختبر SSRL مرافق تجريبية لحوالي 2000 عالم أكاديمي وصناعي يعملون في مجالات متنوعة مثل تصميم الأدوية، والتنظيف البيئي، والإلكترونيات، والتصوير بالأشعة السينية .يقع في مقاطعة سان ماتيو ، في مدينة مينلو بارك ، كاليفورنيا، بالقرب من الحرم الجامعي الرئيسي لجامعة ستانفورد.

في عام ١٩٧٢، أنشأ إنجولف لينداو وبييرو بيانيتا أول خط شعاع للأشعة السينية، وكان عبارة عن "ثقب في الجدار" يمتد من حلقة تخزين SPEAR. بُني SPEAR في عصر مصادمات الجسيمات ، حيث كان الفيزيائيون أكثر اهتمامًا بتصادم الجسيمات معًا على أمل اكتشاف المادة المضادة، بدلًا من استخدام إشعاع الأشعة السينية في فيزياء وكيمياء المواد الصلبة. من تلك البدايات المتواضعة، انطلق مشروع ستانفورد لإشعاع السنكروترون (SSRP). في غضون فترة وجيزة، امتلك SSRP خمس حجرات تجريبية، تستخدم كل منها الإشعاع المنبعث من أحد مغناطيسات SPEAR ثنائية القطب (الانحناء) الكبيرة. زُوّدت كل محطة من هذه المحطات بموحد اللون لاختيار الإشعاع المطلوب، وكان الباحثون يحضرون عيناتهم ومحطاتهم النهائية من جميع أنحاء العالم لدراسة التأثيرات الفريدة التي لا يمكن الحصول عليها إلا من خلال إشعاع السنكروترون . كان مُسرِّع SLAC الخطي الذي يبلغ طوله ميلين المصدر الأصلي للإلكترونات ذات طاقة 3 جيجا إلكترون فولت، ولكن بحلول عام 1991، امتلك SPEAR مُسرِّعًا خطيًا خاصًا به بثلاثة أقسام وحلقة مُعزِّز لزيادة الطاقة. واليوم، تُخصَّص حلقة تخزين SPEAR بالكامل لمصدر إشعاع السنكروترون في جامعة ستانفورد، كجزء من مرفق مختبر SLAC الوطني للمُسرِّعات . يعمل SSRL حاليًا على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع لمدة تسعة أشهر تقريبًا كل عام؛ ويُستخدم الوقت المتبقي للصيانة والتحديثات الرئيسية التي تتطلب الوصول المباشر إلى حلقة التخزين. يوجد حاليًا 17 خطًا شعاعيًا وأكثر من 30 محطة تجريبية فريدة متاحة للمستخدمين من الجامعات والمختبرات الحكومية والقطاع الصناعي من جميع أنحاء العالم.

1. سيباستيان دونياش 1973-1977
2. آرثر بينينستوك 1978-1998
3. كيث هودجسون 1998-2005
4. يواكيم ستور 2005-2009
5. بييرو بيانيتا 2009
6. تشي تشانغ كاو 2010-2012
7. بييرو بيانيتا 2012-2014
8. كيلي غافني 2014-2019
9. بول ماكنتاير 2019-حتى الآن

مدرجة من قبل Beamline and Station

• الخطوط الشعاعية BL 7-3 و9-3 و4-3 مخصصة لدراسة مطيافية امتصاص الأشعة السينية البيولوجية . الخط الشعاعي 7-3 غير مركّز، لذا فهو الأنسب لدراسة امتصاص الأشعة السينية على عينات البروتين المخففة. أما الخط الشعاعي 9-3، فيحتوي على مرآة تركيز إضافية في الجزء العلوي منه، مما يجعله الخيار الأمثل للعينات التي تتطلب تقليلًا ضوئيًا أو التي تحتاج إلى نقاط متعددة مختلفة. أُعيد افتتاح الخط الشعاعي 4-3 في 6 أبريل 2009، مما أتاح إمكانيات خاصة لدراسات الطاقة المنخفضة (2.4-6 كيلو إلكترون فولت) بالإضافة إلى الأشعة السينية الصلبة. ويحل الخط الشعاعي 4-3 الآن محل الخط 6-2 كموقع مفضل لتجارب حافة امتصاص الكبريت K في مختبر إشعاع السنكروترون (SSRL).
• خط الحزمة BL 6-2 بثلاث مرايا أمامية، اثنتان للتركيز وثالثة لرفض التوافقيات، أصبح هذا الخط مخصصًا لمجهر الأشعة السينية الناقلة في نطاق 4-12 كيلو إلكترون فولت، وقياس طيف امتصاص الأشعة السينية اللينة بما في ذلك التصوير السريع بالأشعة السينية الفلورية، والتحليل الطيفي المتقدم مثل XES (قياس طيف انبعاث الأشعة السينية الرنان وغير الرنان)، وXRS (تشتت رامان للأشعة السينية غير الرنان) و RIXS ( تشتت الأشعة السينية غير المرن الرنان ).
• خطوط الحزم BL 8-2 و10-1 و13-2 مُخصصة لدراسة طيف امتصاص الأشعة السينية اللينة، بما في ذلك تقنية NEXAFS ( بنية الامتصاص الدقيقة للأشعة السينية القريبة من الحافة )، وبعض قياسات حافة K للروابط الكيميائية للذرات الخفيفة ( الكربون ، النيتروجين ، الأكسجين ، الكلور )، وتقنية PES ( مطيافية الانبعاث الضوئي )، وقياسات حافة L. تتطلب جميع التجارب على هذه الخطوط معالجة خاصة وخبرة وتقنيات متقدمة في ظروف الفراغ العالي جدًا .
• BL 11-3 علم المواد: تجارب التشتت والانعكاس وحيود البلورات الأحادية . تشمل استخداماتها حتى الآن: دراسة البنية في الأغشية الرقيقة والطبقات المتعددة للمواد العضوية والمعدنية وأشباه الموصلات ؛ دراسة موجات كثافة الشحنة في ثلاثي تيلوريدات العناصر الأرضية النادرة ؛ دراسة النمو الموضعي للمعادن الحيوية ؛ التحديد الجزئي للنسيج في الخفاف المعاد تبلوره ؛ التحديد السريع لاتجاه البلورة الأحادية.
• تُستخدم خطوط الحزم BL 1-5، 7-1، 9-1، 9-2، 11-1، 11-3، 12-2 في دراسة البلورات الجزيئية الكبيرة بالأشعة السينية . جميع خطوط الحزم متاحة للاستخدام العام، باستثناء خط الحزمة 12-2، الذي مُوِّل جزئيًا من قِبَل معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) عبر منحة من مؤسسة غوردون وبيتي مور. ونتيجةً لذلك، يُخصَّص 40% من وقت استخدام خط الحزمة 12-2 لباحثي كالتك.
• خط شعاع تشتت الأشعة السينية بزاوية صغيرة بيولوجية BL 4-2 .

• أخبار SSRL الرئيسية: منشور رقمي شهري
• Lightsources.org
• مكتب المحفوظات والتاريخ - مشروع ستانفورد للإشعاع السنكروتروني (SSRP)

1. ^ الصفحة الرئيسية لـ SSRL
2. ^ وودز، هيذر روك (27 سبتمبر 2005). "ستور يُدير مختبر إشعاع السنكروترون" . بيان صحفي . مينلو بارك، كاليفورنيا: مركز ستانفورد للمُسرّع الخطي . تم الاطلاع عليه في 28 سبتمبر 2005 .
3. ^ :دان، ليزا (أغسطس 2005). "تحديث حول خطوط وتقنيات SSRL" . أخبار SSRL الرئيسية . 6 (2): بدون صفحات

37°25′06.2″ شمالاً 122°12′03.5″ غرباً / 37.418389° شمالاً 122.200972° غرباً / 37.418389; -122.200972