El acelerador de partículas sincrotrón Alba.

synchrotronALBA consta de un acelerador de partículas lineal y un sincrotrón. En ellos se aceleran los electrones hasta velocidades próximas a la de la luz, alcanzando una energía de hasta 3 Gigaelectronvoltios (GeV). Dichos electrones se inyectan en un anillo de almacenamiento de 270 metros de perímetro. Este está equipado para producir radiación electromagnética de un continuo de longitudes de onda, desde la luz visible hasta los rayos X. Es una fuente de tercera generación, en la que la mayor parte de la luz procede de dispositivos de inserción, como wigglers y onduladores.

La radiación obtenida es útil no sólo en investigaciones en el campo de la física, sino también en todos los campos de la ciencia y la tecnología en los que hay que analizar muestras de pequeñas dimensiones como estructuras cristalinas, nuevos materiales, muestras biológicas, de contaminantes o restos arqueológicos. También puede tener aplicaciones en el diseño de nuevos fármacos y en imagen y terapias médicas.

sincrotron-albaSe diferencia de otros aceleradores en que las partículas se mantienen en una órbita cerrada. Los primeros sincrotrones se derivaron del ciclotrón, que usa un campo magnético constante para curvar la trayectoria de las partículas, aceleradas mediante un campo eléctrico también constante, mientras que en el sincrotrón ambos campos varían. La velocidad máxima a la que las partículas se pueden acelerar está dada por el punto en que la radiación sincrotrón emitida por las partículas al girar es igual a la energía suministrada. Los sincrotrones también se utilizan para mantener las partículas circulando a una energía fija; en este caso reciben el nombre de «anillos de almacenamiento».

Los sincrotrones pueden usarse como colisionadores de partículas. En este tipo de sincrotrones, dos haces de partículas diferentes se aceleran en direcciones opuestas para estudiar los productos de su colisión. En otros sincrotrones se mantiene un haz de partículas de un solo tipo circulando indefinidamente a una energía fija, usándose como fuentes de luz sincrotrón para estudiar materiales a resolución del orden del radio atómico, en medicina y en procesos de manufactura y caracterización de materiales. Un tercer uso de los sincrotrones es como pre-acelerador de las partículas antes de su inyección en un anillo de almacenamiento. Estos sincrotrones se conocen como boosters («aceleradores»).

En este seminario se explicará el funcionamiento de un Laboratorio de Radicación Sincrotrón, con las posibilidades científicas que ofrece, incluyendo algunos detalles sobre su acceso. Finalmente, se revisara la situación actual española en relación a los Laboratorios de Radiación Sincrotrón.

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