ALBA Synchrotron Cerdanyola del Vallès

Entrada (場所)

L'ALBA és l'única font de llum de sincrotró a Espanya. És un complex d'acceleradors d'electrons per produir llum de sincrotró, que permet la visualització i l'anàlisi de la matèria i les seves propietats a escala atòmica i molecular. En operació des de 2012, l'ALBA té DEU línies de llum i quatre més en construcció. Genera unes 6,000 hores de llum i rep més de 2.000 investigadors acadèmics i industrials cada any.

Passarel·la (場所)

Acceleradors d'elect... ... (場所)

Qualsevol partícula que tingui càrrega elèctrica, que viatgi a velocitats relativistes (properes a la de la llum) i que descrigui una trajectòria curvilínia, emet el que anomenem “llum de sincrotró”. Per generar aquesta llum de sincrotró necessitem els acceleradors.ALBA és una complexa infraestructura formada per 3 acceleradors: un accelerador lineal (LINAC, de Linear Accelerator en anglès), un anell propulsor (Booster) i un anell d’emmagatzematge (Storage Ring). Tant l’anell propulsor com el d’emmagatzematge es troben a l’interior d’un túnel circular d’uns 300 metres de perímetre, protegit amb un búnquer de formigó d’entre 1 i 1,5 metres de gruix segons el tram.   Com funciona?

Linac (ポイント)

Per generar la llum, primer es produeix el feix d’electrons al LINAC, mitjançant el canó d’electrons. Per fer-ho, s’escalfa un filament de tungstè i òxid de bari a uns 1.000 °C i s’extreuen els electrons que es troben a les capes electròniques més superficials del material. Aquests electrons són accelerats, sota uns camps elèctrics molt potents, on se’ls aplica 100 milions de volts. Per tant, els electrons adquireixen una energia de 100 milions d’electronvolts (eV).

Propulsor (ポイント)

Aquí té lloc la següent fase de l’acceleració: els electrons assoleixen una energia de 3GeV i es mouen al 99,99999% de la velocitat de la llum.

Anell d’emmagatzemat... ... (ポイント)

Quan els electrons arriben a 3GeV són traspassats a l’anell d’emmagatzematge, on es mantenen circulant a aquesta energia fixa. Aquí quan els electrons, que circulen a velocitats relativistes, són forçats a seguir una trajectòria curvilínia, emeten llum de sincrotró que surt tangent a la seva trajectòria. Aquesta llum de sincrotró arriba a les línies de llum, a través de les finestres grogues que veus a la paret, i allà és on es duen a terme els experiments.

Àrea experimental (場所)

L’àrea experimental és l’espai on es troben els acceleradors i les línies de llum o laboratoris, on es duen a terme els experiments.

Auditori maxwell (場所)

Amb una capacitat per a 150 persones, aquest espai està disponible per llogar per a empreses externes.   Més informació: industrialoffice@cells.es

Sales de reunions (場所)

El Sincrotró ALBA disposa de sales de reunions de lloguer a empreses externes.   Més informació: industrialoffice@cells.es

Bl22 - clæss (場所)

La tècnica que utilitza és l’espectroscòpia d’absorció, és a dir, mesura la quantitat de llum que queda absorbida dins la mostra. D'aquesta forma, es poden conèixer els compostos i espècies químiques dels materials.   Vídeo tipus d'experiment

Bl01 - miras (場所)

MIRAS és l'única línia de llum de l'ALBA que no utilitza raigs X, sinó infraroig. L'absorció de llum infraroja permet identificar els enllaços químics i per tant les diferents molècules. El fet de poder-la acoblar a un microscopi, a més, permet localitzar els diferents compostos amb una resolució micromètrica. Així doncs, aquesta tècnica permet fer experiments en l'àmbit de la biomedicina i la ciència de materials, entre d'altres. Per exemple, estudiar la capacitat de penetració de compostos químics en la pell, analitzar cèl·lules després d'aplicar diferents tractaments o estudiar materials com els polímers.   Vídeo tipus d'experiment  

Monocromador i miral... ... (場所)

El monocromador és un dispositiu òptic situat a les línies de llum que permet seleccionar una longitud d’ona en particular entre tota la llum de sincrotró que arriba a la línia, segons convingui per a cada experiment. Com que els raigs X travessen les lents sense desviar-se, es fan servir miralls corbats per tal de focalitzar. També és necessari que l’angle d’incidència dels raigs X al mirall sigui d’un grau o menys. Per tant calen miralls de fins a 1,5 m de llarg. Els miralls de sincrotró són molt perfectes i tenen errors de només unes poques milionèsimes de mil·límetre.

Bl11 - ncd-sweet (場所)

A NCD-SWEET s’estudien mostres no cristal·lines com fibres, teixits, dissolucions, polímers, etc. mitjançant tècniques de difracció i dispersió de raigs X. Es tracta d’una línia de llum que pot ser utilitzada per a l’estudi de diverses àrees científiques, tals com biomedicina, química, ciència de materials, farmàcia o medi ambient.   Vídeo tipus d'experiment

Bl09 - mistral (場所)

MISTRAL es dedica a la microscòpia de raigs X. Permet fer nanotomografies, és a dir, similar a fer un TAC convencional però amb un milió de vegades més de resolució. Aquesta tècnica permet aconseguir imatges en tres dimensions de cèl·lules senceres en condicions properes al seu estat natural. Per aquest motiu, és una eina de gran utilitat per estudiar com es comporten els virus, veure processos cel·lulars, com es troben les cèl·lules un cop tractades amb fàrmacs o amb nanopartícules, etc.   Vídeo tipus d'experiment

Bl13 - xaloc (場所)

XALOC està dedicada a la resolució d’estructures de macromolècules mitjançant la tècnica de la cristal·lografia de raigs X. En concret es realitzen estudis de difracció de cristalls, principalment de proteïnes i d’àcids nucleics (ADN o ARN). La llum de sincrotró, en interactuar amb una estructura ordenada i repetitiva com és un cristall, es dispersa. Les ones dispersades es localitzen en uns punts concrets de l’espai, i formen el que anomenem patró de difracció. És precisament l’anàlisi d’aquests patrons el que ens permet obtenir informació a escala atòmica de les unitats repetitives que formen els cristalls, i així, reconstruir tridimensionalment l’estructura atòmica d’una proteïna, com l’hemoglobina de la sang.  

Bl24 - circe (場所)

CIRCE disposa de dues estacions experimentals, totes dues basades en la fotoemissió, és a dir, l’anàlisi dels electrons que són expulsats de la superfície d'un material al ser il·luminat amb llum de sincrotró. Al Microscopi Electrònic de Fotoemissió (PEEM) s’estudien les propietats electròniques i magnètiques de nanomaterials per conèixer millor com generar nous sistemes d'emmagatzematge de dades com els que podem utilitzar als ordinadors o als telèfons mòbils, i així poder utilitzar menys energia per escriure, esborrar o guardar aquesta informació. A la segona estació, la d’espectroscòpia de fotoemissió propera a l’ambient (NAPP), s’analitzen les reaccions químiques a la superfície dels materials en condicions properes a l'ambient. Per això, és de gran utilitat en l'estudi de processos catalítics que tenen lloc en la indústria com per exemple la reducció de gasos emesos pels vehicles.   Vídeo tipus d'experiment

Bl29 - boreas (場所)

Aquí s’estudien materials avançats com ara el grafè o els superconductors. Compta amb dues estacions experimentals complementàries on es poden analitzar les propietats magnètiques dels materials.

Bl04 - mspd (場所)

Aquí utilitzen la tècnica de difracció de pols que permet conèixer la disposició tridimensional dels àtoms als materials, és a dir, la seva estructura cristal·lina, així com el seu comportament davant de diferents condicions (de temperatura o pressió, per exemple). D’aquesta forma, podem analitzar la matèria a condicions de pressió extremes, determinar estructures complexes, estudiar canvis en l’estructura, etc. És una línia de gran interès per a la ciència de materials i per a la recerca farmacèutica, química, física i geològica. També s'hi han dut a terme experiments en l'àmbit del patrimoni cultural i històric.   Vídeo tipus d'experiment

Bl06 - xaira (場所)

És una línia de llum de microfocus per a la cristal·lografia macromolecular. Actualment en procés de construcció, permetrà saber com funcionen els sistemes biològics a nivell atòmic, essent capaç de resoldre en tres dimensions macromolècules i altres complexos.

Bl20 - lorea (場所)

Utilitza la tècnica ARPES (espectroscòpia de fotoemissió d'alta resolució d'angle resolt) per estudiar l'estructura electrònica de materials sòlids. Es tracta d'una eina molt útil per a la investigació dels materials avançats que s'utilitzen a la computació quàntica, la microelectrònica de baix consum, superconductors, fotovoltaica, i molts altres dispositius fets per transportar, emmagatzemar o convertir energia.

Bl16 - notos (場所)

És una línia de llum amb dues estacions experimentals: una dedicada a l'absorció i l’ altra a la difracció de raigs X durs. La seva àrea d’aplicació és la catàlisi, la química, l’energia, la nanotecnologia així com les ciències mediambientals. També realitza experiments de metrologia i servirà de test per a noves línies de llum. Part de la seva instrumentació procedeix de la línia BM25a, construïda pel govern espanyol a l'ESRF (Grenoble, França).