Max IV vill bygga frielektronlaser

2015-03-18 08:36  

Den nya forskningsanläggningen Max IV är inte ens färdig förrän ledningen tar nästa steg. Nu söker man pengar för att planera en utbyggnad med en frielektronlaser.

Synkrotronljuskällan Max IV byggs utanför Lund med ambitionen att ge framför allt materialforskning en rejäl skjuts. Sommaren 2016 ska den invigas.

Men redan nu förbereder labbet nästa steg. Nyligen skickades en ansökan till Knut och Alice Wallenberg-stiftelsen för att få medel till en förstudie om en framtida frielektronlaser som når hårdröntgenområdet.

Tanken att komplettera Max IV-anläggningen med en frielektronlaser har funnits ända sedan Max IV började planeras. Anläggningen är därför anpassad för att enkelt kunna byggas ut.

Hur mycket en ny frielektronlaser kostar är osäkert eftersom det beror på ambitionsnivån och val av maskin. Cirka en miljard kronor räknar Max IV-labbet med än så länge.

– En miljard är inte budgetvarianten, det är en anläggning som konkurrerar med de två anläggningar som finns i världen, i Stanford och i Japan, säger Sverker Werin, professor i acceleratorfysik vid Lunds universitet, som jobbar med utvecklingen av frielektronlasern vid Max IV-labbet.

En frielektronlaser inom hårdröntgenområdet sänder ut extremt korta och energirika pulser av ljus. På så sätt kan virus och proteiner studeras på atomnivå.

– Genom att använda en frielektronlaser kan man få så hög effekt på ljuset att man kan titta på enskilda proteiner. Det kan man inte göra med någon synkrotronljusanläggning i dag. Och ljusblixtarna från en frielektronlaser är så korta att man kan se vad som händer under tiden en kemisk reaktion sker. Det är svårt att göra med andra anläggningar, säger Sverker Werin.

Enligt Sverker Werin finns det ett stort intresse bland svenska forskare för att frielektronlasern ska bli av.

– Vi har väldigt stor uppbackning av forskare i Sverige som vill använda frielektronlasern. Vi har samlat mer än 50 förslag på vad de vill göra i anläggningen, säger han.

I dagsläget finns det två frielektronlasrar inom hårdröntgenområdet i bruk i världen och bygget av tre nya anläggningar pågår (se faktaruta). Sverker Werin tycker inte att det är många med tanke på att få forskargrupper kan genomföra experiment åt gången i en frielektronlaser.

– I en synkrotronljusanläggning kan 15–20 forskargrupper jobba parallellt, men i en frielektronlaser kan bara en eller två grupper arbeta samtidigt. Så den totala kapaciteten i världen är inte speciellt stor, säger han.

Tror du att frielektronlasern vid Lund kommer att bli av?

– Jag tror det. Det har alltid varit så att både laboratoriet och de som ger pengar vill utveckla verksamheten. Maxlabbet kommer att utvecklas och det här är en möjlig och väldigt bra utveckling, säger Sverker Werin.

700 m lång anläggning

  • Om frielektronlasern blir verklighet kommer den att placeras i änden på Max IV:s linjäraccelerator, en tunnel som i dag är 300 meter lång. Tunneln förlängs då med cirka 300 meter och förses med en hallbyggnad. Totalt blir anläggningen då ungefär 700 meter lång.
  • Max IV-labbets planer handlar om en frielektronlaser inom hårdröntgenområdet, vilket innebär att fotonerna i ljuspulserna har högre energiinnehåll än i mjukröntgen. Var gränsen går är forskarvärlden inte enig om, men ibland anges mjukröntgen till 0,2–5 kiloelektronvolt per foton och hårdröntgen till 5–100 kiloelektronvolt.
  • Omkring 200 forskare per år uppskattas kunna genomföra experiment i den nya frielektronlasern.
  • Tidigast 2021 skulle en frielektronlaser kunna stå klar. Hur stor driftskostnaden skulle bli är oklart.

Linda Nohrstedt

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Debatt