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美国国家科学基金会(NSF)出资3260万美元支持CHESS开发新的X射线束线

X射线 同步加速器 低温超导磁体
发布:2020-10-30 14:03:55    

在康奈尔高能同步加速器源的X射线束线中拍摄水稻植株

美国国家科学基金会(National Science Foundation)已授予 康奈尔大学高能同步加速器源 (CHESS)3260万美元,用于建造高磁场(HMF)束线,这将使研究人员能够对永久磁场中超过材料极限的任何其他同步加速器的精确X射线进行研究。

HMF束线位于CHESS高能X射线科学中心(CHEXS),与总部位于佛罗里达州立大学的国家高磁场实验室(National MagLab)和波多黎各大学(UPR)合作)。

D纽约州的长期支持者查克·舒默(Chuck Schumer)表示:“为康奈尔大学的CHESS实验室注入新的NSF资金将确保其在纽约北部地区的革命性科学研究的保存和扩展。”该设施在2012年的倡导帮助确保了CHESS从NSF获得的资金扩展。

舒默说:“该设施在众多医学发现和科学突破中发挥了关键作用,其中包括两次获得诺贝尔奖,并支持200多个工作岗位。” “这就是为什么我要努力扩大CHESS与联邦政府,包括与空军研究实验室的伙伴关系,并确保NSF继续获得支持CHESS所需的资金以及维持美国在创新方面的全球领导地位。这笔最新的资金证实了该设施在史无前例的科学发现方面具有巨大的潜力,我将继续努力,以确保CHESS实验室的科学家能够在未来几年里继续在这个世界知名的设施中进行突破性的研究。”

该合作伙伴关系将CHESS在高能X射线科学领域的专业知识汇集在一起​​-可以利用它来探索材料,分子,生物和设备中的物理,化学和结构特性-与国家磁场实验室在高磁场技术方面的领导地位。HMF束线将融合这些优势,因此研究人员可以使用磁场操纵电子,并使用X射线监控电子的响应。

“该项目为NSF带来了一次难得的机会,它将国家最高的X射线用户设施CHESS与一种新型的高强度磁体汇聚在一起,从而利用NSF的强大专业知识,打造出该国同类中功能最强大的设施。康奈尔大学的工作人员。”教务长迈克尔·科特里科夫(Michael I. Kotlikoff)说。“这将创建一个基础设施,它将对我们国家的经济,福祉和科学成就的未来产生巨大影响。”

该项目建立在几个长期的关系上。CHEXS和National MagLab都是NSF资助的国家用户设施;CHESS和UPR先前建立了NSF支持的计划,以在CHESS培训来自代表性不足的小组的UPR学生的X射线技术。新的资金将把这项努力扩大到包括最先进的磁体技术。

CHESS主任乔尔·布罗克(Joel Brock)说:“对于CHESS和X射线社区而言,新的束线将是一代代的变化。“虽然我们在CHESS拥有大量X射线用户,但束线科学家(知道如何构建实际束线的人们)的管道正在枯竭。这个新项目不仅将扩大实验室,还将扩大该技术基础的专家网络。这就是为什么对本科生,研究生和博士后教育是该项目的主要部分。”

HMF束线将配备定制的低温超导磁体,该磁体可产生高达20特斯拉的连续磁场,并且每秒可收集近10亿次不同的测量值。通过高温超导磁体技术的预期发展,光束线将被设计为容纳来自未来磁体的更高磁场。

HMF束线将对从量子材料研究到化学和生物学的各个领域产生新的见解。

CHEXS主任雅各布·拉夫(Jacob Ruff)说:“ X射线是观察电子在材料内部的作用的一种非常有力的方法,但是X射线并没有真正为我们提供控制这些电子的许多方法。” “另一方面,磁场可以非常精确地控制材料内部的电子。因此,对我而言,在CHESS上使用新型光束线的令人兴奋的是,我们将能够控制具有非常强磁场的电子,并同时观察X射线会发生什么。

拉夫说:“这意味着我们可以开始干预和操纵物质的不同量子态,而不仅仅是成为旁观者。” “如果没有这两种功能的结合,我们将学到一些根本无法做到的事情。”

资金来自NSF的中型研究基础设施2计划,该计划支持2,000万至7,000万美元之间的项目,这些项目通过创建新的研究能力和培训早期职业研究人员,从而推动科学和工程领域以及STEM教育的发展。从事尖端基础设施的开发,设计和建设。

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