С 1970-х годов по всему миру было разработано более 70 световых установок, помогающих ученым исследовать атомную структуру материалов. Эти аппараты разгоняют электроны до релятивистских скоростей, используя для управления ими мощные магниты. Когда электроны меняют направление, они испускают высокоэнергетические фотоны, которые исследователи используют для анализа молекулярных структур.
Установка высокоэнергетического синхротронного излучения HEPS — крупный национальный проект стоимостью 5 млрд юаней (около 56 млрд рублей). Строительство началось в июне 2019 года и, как ожидается, займет чуть более шести лет, пишет IE. Ускоритель и первая очередь из 14 экспериментальных станций уже завершены.
HEPS представляет собой крупное технологическое достижение в области источников света четвертого поколения. Он оснащен накопительными кольцами со сверхнизким излучением, которые поддерживают стабильность и высокую фокусировку электронных пучков. Это позволяет ученым с беспрецедентной точностью наблюдать более мелкие структуры, более быстрые процессы и более слабые сигналы. Синхротронные установки — чрезвычайно дорогое и наукоемкое оборудование. Больше всего их в США и Японии, но новая китайская установка в Хуайжоу затмит их. Она будет генерировать лучи, которые по плотности фотонов в триллион раз ярче поверхности Солнца.
Инновационный метод инжекции и вывода позволил повысить эффективность установки при минимальном воздействии на окружающую среду. Вместо того, чтобы выбрасывать низкоэнергетические электронные пучки, HEPS перерабатывает их, объединяя с новыми частицами и повторно ускоряя их. Такой подход экономит энергию, улучшает качество пучка и оптимизирует компактную магнитную структуру объекта.
Новый объект дополнит Шанхайский центр синхротронного излучения (SSRF) с установкой третьего поколения. С момента своего запуска в 2009 году в SSRF ежегодно проводятся тысячи экспериментов, однако, листы ожидания становятся все длиннее. Предполагается, что HEPS снизит нагрузку на SSRF.
Загадку рентгеновского излучения вокруг черных дыр, которая не давалась ученым с 1980-х, сумели разгадать финские астрофизики. При помощи суперкомпьютера они смоделировали взаимодействия излучения, плазмы и магнитных полей вокруг черной дыры.
