MAX-lab & MAX IV En introduktion iBITS 2010 Yngve Cerenius

MAX-lab & MAX IV en introduktion Bakgrund Nationellt laboratorium Synkrotronen – hur fungerar den? MAX-lab Tillämpningar MAX IV Presentation/ prestanda etc Projekt status Sverige Danmark 2% iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius

MAX-lab, Ett av Sveriges två nationella laboratorier Värd: Lunds universitet Drivs av Vetenskapsrådet Nationellt laboratorium – ”open access” Övriga länder Sverige Baltiska länderna Danmark Norge Finland 2% + kommersiella företag iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius

MAX-lab idag – Ett nationellt laboratorium för synkrotrotronljusforskning MAX I 550 MeV MAX III 700 MeV MAX II 1500 MeV LINAC injektor MAX FEL 1985 MAX I – Synkrotronljus och kärnfysik 1997 MAX II – Tredje generationens anläggning 2008 MAX III –Lågenergiring – Prototyp för MAX IV 2009 MAX-FEL – Testanläggning för frielektronlaser (EUROFEL – IRUVX) iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius 4

Synkrotronen – en ljuskälla iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius 5 5

Synkrotronen – en ljuskälla iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius 6 6

Synkrotronen – en ljuskälla Synktronstrålning IR UV Synligt ljus mjuk röntgen hård röntgen gamma iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius 7 7

iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius

MAX-lab – Ett nationellt laboratorium för synkrotrotronljusforskning MAX I 550 MeV MAX III 700 MeV MAX II 1500 MeV LINAC injektor MAX FEL 1985 MAX I – Synkrotronljus och kärnfysik 1997 MAX II – Tredje generationens anläggning 2008 MAX III – Lågenergiring – Prototyp för MAX IV 2009 MAX-FEL – Testanläggning för frielektronlaser iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius 10 10

Synkrotronljus – röntgenstrålning Röntgen – en av våra främsta källor till kunskap Våldsam ökning av prestanda –successiva tekniska framsteg MAX IV jämfört med en vanlig röntgenkälla är som att jämföra 1 sekund och 30 000 år Wilhelm Conrad Röntgen, 1845 – 1923, Upptäckare av röntgenstrålningen 1’a Nobelpriset I Fysik (1901) iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius 11

Tillämpningar – 4 exempel iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius

Identifying atoms with different geometry and chemical bonds using photoelectron spectroscopy clean crystalline Rhodium surface small amount of oxygen added iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius

What is happening with the Vasa ship? Photo: Hans Hammarskiöld, the Vasa Museum iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius

Sulfur XANES spectra from core C1 of the Vasa Sulfate 2483 eV Elemental sulfur + thiols R-SH 2473 eV Intensity factors Core top Sulfur XANES spectra from core C1 of the Vasa Nature 2002, 415, 893-897 M. Sandström et al. iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius

Earliest embryos of animals presenting initial diversification of metazaons - petrified iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius

... the greatest invention since sliced bread!!! iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius

Studier av ribosomens struktur och funktion 2009 års Nobelpris i Kemi Venkatraman Ramakrishnan, Thomas A. Steitz och Ada E. Yonath Successiv förbättring av upplösningen iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius 18

MAX IV iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius

Diamond (2007) Oxford, 3 GeV, 562 m SLS (2000) Zürich, 2.4 GeV, 288 m Soleil (2006) Paris, 2.75 GeV, 354 m iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius

Arkitekttävlan 3 XN Snöhetta Fojab Grimshaw iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius

MAX IV – Unik design 3 GeV ring 20 raksträckor (0.24 nmrad) 528 m omkrets 1.5 GeV ring 12 raksträckor (5.6 nmrad) 96 m omkrets (obs lika stor som dagens MAX II) 3 GeV linac Injektion + kortpulsanläggning (delvis nedgrävd) iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius 22

MAX IV världsledande Moderna anläggningar i Europa USA Anläggning Plats År Emittans ELETTRA Trieste 1993 7-9.7 ESRF Grenoble 1994 4 MAX II Lund 1997 8.8 BESSY II Berlin 1998 5.2 SLS Villigen 2001 5 SOLEIL Paris 2007 3 DIAMOND Oxford 2007 2.74 PETRA III Hamburg 2010 1 MAX IV Lund 2015 0.24 PETRA III USA Anläggning Plats År Emittans NSLS II Brookhaven 2015 0.6-1 iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius 23

Strålrör på MAX IV? Prioriteringsprocessen ej färdig men …. Nano Science Complex structures, i.e. Protein Crystallography Time Resolved Studies Phase Contrast Imaging, Material Science Low concentration samples, i.e. Environmental Science iBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius

MAX IV – Tidslinje I 2002 – 2006 2006 – 2008 2009 Dialog med användargrupper Första finansieringen (KAW) Conceptual Design Report (CDR) Evaluering(ar) Uppgraderingar Fortsatt dialog med användargrupper. Forskningspropositionen 27 april Avsiktsförklaring mellan Vetenskapsrådet, Vinova, LU & Region Skåne. Säkrade medel för en startversion av MAX IV START IBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius 25

MAX IV – Tidslinje II 2009 2010 2010 – 2015 2015 Stadsplan för MAX IV-området   Upphandling av fastighetens byggherre Bygghandlingar   Beställning av utrustning 22 Nov Första spadtaget (våren) Våren 2011 Byggstart 2012 Linac 2013 Ringbyggnaderna färdiga 2014 Första strålen En startversion av MAX IV i drift IBITS Nov 17 2010 Yngve Cerenius 26

MAX IV & ESS