Diamantstråler kaster lys på verdens hemmeligheter
Ledende faggrupper fra Durham, Oxford, Leicester og London ble valgt ut til å være de første brukere av en av de aller sterkeste lyskildene på kloden, som vil gjøre dem i stand til å finne ut mer enn noensinne om den hemmelige strukturen av verden rundt oss.
Diamond Light Source bruker magnetoppstillinger for å øke hastigheten av elektroner slik at de nesten oppnår lysets hastighet og fokusere dem slik at de blir meget intense synkrotronlysstråler.
Hovedprosjektene
Hovedprosjektene ble valgt ut fra 127 forslag som ble mottatt i fjør fra synkrotronmiljøet. De første brukere har utbredt kunnskap om synkrotronlære og tar med seg en rekke forskningsprosjekter som spenner fra kreftforskning og forfremmelsen av datalagringsteknologi til å oppklaring av mysteriene om solsystemet vårt.
Denne virksomheten vil gi forskerne muligheten til å jobbe med virkelige prosjekter, og i løpet av en seksmåneders periode vil de hjelpe med fininnstillingen av de første forsøksstasjoner som vil sikre Diamond en plass på den internasjonale forskningsscenen.
De første brukere av Diamond er bl.a. følgende:
David Eastwood fra Universitetet i Durham (materialer og magnetisme)
Han er en mastergradsstudent som arbeider sammen med professor Brian Tanner på Durham.
Eastwood skal bruke røntgenstrålene fra Diamond til å utføre detaljerte undersøkelser av nye sensorer som skal brukes i datakomponenter som “leser” den magnetiske informasjonen lagret i hukommelsen.
Denne forskningen vil bidra til utviklingen av mindre og mer følsomme sensorer for å møte den stadig økende etterspørselen etter datamaskiner og elektronisk utstyr med bedre ytelse.
Professor Dave Stuart fra Universitetet i Oxford (makromolekylær krystallografi)
Stuart er sjefen for strukturbiologi på gensenteret Wellcome Trust Centre for Human Genetics på Universitetet i Oxford.
Han skal bruke røntgenstrålene fra Diamond til å synliggjøre strukturen av proteinmolekylene som finnes i menneskeceller og som impliseres i utviklingen av sykdommer som kreft.
Prosjektet er finansiert av det britiske kreftforskningsinstituttet Cancer Research UK og det medisinske forskningsrådet UK Medical Research Council. Det vil skaffe til veie viktig kunnskap som skal bidra til konstruksjonen av mer effektive legemidler mot bestemte krefttyper.
Professor Chris Binns fra Universitett i Leicester (nanovitenskap)
Binns leder gruppen Condensed Matter Physics Group på Leicester. Gruppen er interessert i å studere egenskapene til magnetiske materialer.
Forskningen er spesielt aktuell for utviklingen av mer avanserte datalagringsinnretninger som kan lagre større datamengder – noe som igjen er viktig for utviklingen av mindre og smartere elektroniske innretninger.
Dr. Paul Schofield fra museet Natural History Museum (mikrofokus spektroskopi)
Schofield er en forsker innenfor minerallære på museets institutt for mineralogi i London.
Han skal bruke røntgenstrålene fra Diamond til å undersøke prøver fra en meteoritt som heter Santa Catharina for å få et innblikk i solsystemets historie. Ved å undersøke sammensetningen og strukturen av mineralene i meteoritten vil man få ledetråd om dens tidligere liv og følgelig om forholdene som lå bak utviklingen av universet.
Forsøksstasjoner
Diamond Light Source-anlegget som er bygd på Didcot i Oxfordshire, Sør-England, er et samarbeid som er delfinansiert av den britiske regjeringen (86 prosent) gjennom Council for the Central Laboratory of the Research Councils (CCLRC) og Wellcome Trust (14 prosent).
De første forskningsprosjektene skal gjennomføres på forsøksstasjoner (også kalt beamlines) som inngår i den først fasen av utviklingen.
Fase 1 har en investeringsramme på 260 millioner britiske pund og innebærer oppføring av bygningen, synkrotronmaskinen og de syv første forsøksstasjonene (som dekker forskning innenfor mikromolekylær krystallografi, materialer og magnetisme, mikrofokus spektroskopi, ekstreme forhold og nanovitenskap).
Under fase 2 av utviklingen er det planlagt at det skal installeres ytterligere 15 forsøksstasjoner – en tilleggsinvestering på 120 millioner pund. Deretter skal det i gjennomsnitt komme 4–5 nye forsøksstasjoner hvert år inntil man har maksimalt 30–35 forsøksstasjoner.
Byggearbeidet har allerede begynt på forsøksstasjonene under fase 2, og deretter skal det bygges ytterligere 4–5 stasjoner hvert år frem til 2011. Når Diamond åpner dørene sine til de første brukerne, kan man feire en vellykket gjennomføring av fase 1 og skue med forventning mot fase 2.
Ti milliarder sterkere enn solstrålene
Diamond bruker grupper med magneter, kalt insertion devices, for å øke hastigheten av elektroner slik at de nesten oppnår lysets hastighet og fokusere dem slik at de utgir meget intense og nøyaktige synktrotronlysstråler av usedvanlig god kvalitet.
I motsetning til den nasjonale synkrotronlyskilden i Cheshire i Nordvest-England vil strålene som produseres av Diamond, være minst 10000 ganger sterkere – ca. 100 milliarder ganger sterkere enn en røntgenmaskin på et sykehus eller 10 milliarder ganger sterkere enn solen.
Diamond har til hensikt å bli en av Storbritannias ledende forskningsbaser med spissteknologi og en driftsgruppe med ca. 300 dedikerte medarbeidere, bl.a. ingeniører, vitenskapsfolk, støttepersonale og teknikere fra hele verden.
Tilbudet er unikt og er spesielt skreddersydd for å møte behovene til det britiske og europeiske synkrotronmiljøet.
Først observert i 1946
Synkrotronlys ble først observert av General Electric Company i USA i 1946, men det har ikke alltid vært betraktet som et kraftig forskningsverktøy. Opprinnelig mente partikkelforskerne at det var en ulempe fordi det ga uttrykk for tapt energi fra akselererte partikler.
Mer enn ti år etter denne oppdagelsen begynte noen få fremsynte vitenskapsmenn å erkjenne potensialet av synkrotronlys, og de satt i gang videre undersøkelser. I dag er det ca. 50 synkrotronanlegg over hele verden med en omkrets på mellom 10 meter og 1,3 kilometer.
Det første anlegget ble bygd i London i 1946, men det var ikke før 1981 at verdens (og Storbritannias) første dedikerte synkrotronlyskilde ble bygd på Daresbury i Cheshire. Daresbury har vist seg å være en forskningsressurs uten like med mange fremtredene suksesshistorier, bl.a. en oppklaring på strukturen av munn- og klovsyke hos kveg.
Til tross for mye fremragende forskning på Daresbury bekreftet Woolfson-innstillingen i 1993 behovet for et nytt og oppdaterte synkrotronprosjekt som skulle overta etter det nasjonale anlegget ettersom det gikk mot slutten av levetiden.
Resultatet ble Diamond Light Source som har både innsikten til andre anlegg rundt omkring i verden samt fordelene av ny synkrotronteknologi som skal tilfredsstille vitenskapelige behov i løpet av de neste 30 årene.
