Fonte avançada de fótons - Advanced Photon Source

A Advanced Photon Source ( APS ) no Argonne National Laboratory (em Lemont, Illinois) é uma instalação nacional de pesquisa de fonte de luz de radiação síncrotron financiada pelo Escritório de Ciência do Departamento de Energia dos Estados Unidos . A instalação "viu a primeira luz" em 26 de março de 1995. O Laboratório Nacional de Argonne é gerenciado pela UChicago Argonne LLC, que é composta pela Universidade de Chicago e pelo Grupo de Engenharia Jacobs .

Usando feixes de raios-X de alto brilho da APS, membros da comunidade internacional de pesquisa em radiação síncrotron conduzem pesquisas básicas e aplicadas de vanguarda nos campos da ciência dos materiais e ciências biológicas ; física e química ; ciências ambientais , geofísicas e planetárias ; e instrumentação inovadora de raios-X . Em 2015, o APS era a instalação em que 21 das 30 estruturas conhecidas de proteínas receptoras acopladas à proteína g haviam sido resolvidas.

Como funciona o APS

Frente de raio-X dentro do gabinete do anel de armazenamento APS.
Dentro do APS Storage Ring Enclosure.

Os elétrons são produzidos por um cátodo quente que é aquecido a cerca de 1.100 ° C (2.000 ° F). Os elétrons são acelerados a velocidades relativísticas (99,999 +% da velocidade da luz) com uma energia de 450  MeV em um acelerador linear . A partir do acelerador linear, os elétrons são injetados no síncrotron booster . Aqui, os elétrons são enviados ao redor de uma pista oval de eletroímãs , proporcionando mais aceleração. Em meio segundo, os elétrons atingem 7  GeV de energia. Ao atingir essa energia, os elétrons são injetados no anel de armazenamento, um anel de circunferência de 1.104 metros (3.622 pés) de mais de 1.000 eletroímãs.

Uma vez no anel de armazenamento, os elétrons produzem feixes de raios-X que estão disponíveis para uso em experimentação. Ao redor do anel há 40 seções retas. Uma dessas seções é usada para injetar elétrons no anel, e quatro são dedicadas a repor a energia do elétron perdida através da emissão de raios-X usando 16 cavidades aceleradoras de radiofrequência. As 35 seções retas restantes podem ser equipadas com dispositivos de inserção . Dispositivos de inserção, arranjos de ímãs permanentes norte-sul geralmente chamados de “ onduladores ” ou “ wigglers ”, fazem os elétrons oscilarem e emitem luz na parte invisível do espectro eletromagnético. Devido às velocidades relativísticas dos elétrons, essa luz é Lorentz -contratada na banda de raios-X do espectro eletromagnético .

O Experiment Hall circunda o anel de armazenamento e é dividido em 35 setores, cada um dos quais tem acesso a linhas de luz de raios-X , uma em um dispositivo de inserção e a outra em um ímã de dobra. Cada setor também corresponde a um módulo de laboratório / escritório que oferece acesso imediato à linha de luz.

Recursos e melhorias

Os chamados "micro-feixes" (seção transversal reduzida, densidade de energia aumentada) foram implementados em conjunto com métodos de detecção rápida para melhorar a capacidade de obter informações de estrutura dos pequenos cristais de proteína sensíveis à radiação, de difração fraca, característicos de proteínas de membrana . Por volta de 2020, uma nova tecnologia de anel de armazenamento é proposta para ter sido instalada no APS (acromático multibend), que deve fornecer maior intensidade de feixe com seções transversais de feixe de nível nanométrico.

Veja também

Referências

  1. ^ a b c Liszewski, Kathy (1º de outubro de 2015). "Dissecting the Structure of Membrane Proteins" . Genetic Engineering & Biotechnology News (artigo). 35 (17): 14. doi : 10.1089 / gen.35.17.02 .(assinatura necessária)
  2. ^ "Acelerador linear" . Laboratório Nacional de Argonne . Arquivado do original em 24 de março de 2008 . Página visitada em 9 de janeiro de 2008 .
  3. ^ "O Síncrotron Booster" . Laboratório Nacional de Argonne . Arquivado do original em 24 de março de 2008 . Página visitada em 9 de janeiro de 2008 .
  4. ^ "O anel de armazenamento de elétrons" . Laboratório Nacional de Argonne . Arquivado do original em 25/03/2008 . Página visitada em 9 de janeiro de 2008 .
  5. ^ a b "Dispositivos de inserção" . Laboratório Nacional de Argonne . Arquivado do original em 25 de março de 2008 . Página visitada em 9 de janeiro de 2008 .
  6. ^ "Experiment Hall & Beamlines" . Laboratório Nacional de Argonne . Arquivado do original em 25 de março de 2008 . Página visitada em 9 de janeiro de 2008 .
  7. ^ "LOMs e linhas de luz" . Laboratório Nacional de Argonne . Arquivado do original em 25 de março de 2008 . Página visitada em 9 de janeiro de 2008 .

links externos

Coordenadas : 41 ° 42′13 ″ N 87 ° 59′17 ″ W / 41,70361 ° N 87,98806 ° W / 41,70361; -87,98806