Nadace |
1988 (konvence) 1989 (společnost) 1994 (instalace) |
---|
Typ | Zařízení , výzkumný ústav |
---|---|
Sedadlo | Grenoble |
Země | Francie |
Kontaktní informace | 45 ° 12 ′ 31 ″ severní šířky, 5 ° 41 ′ 24 ″ východní délky |
Efektivní | 630 |
---|---|
Směr | Francesco Sette |
Přidružení | Národní telekomunikační síť pro technologii, vzdělávání a výzkum |
webová stránka | www.esrf.eu/discover |
Evropská DPH | FR60338723919 |
---|
![]() ![]() |
![]() ![]() |
European Synchrotron Radiation Facility , zkráceně ESRF (ve francouzštině „European instalace synchrotronové záření “), občanské společnosti podle francouzského práva vytvořené na 12. ledna 1989, je jedním z nejdůležitějších synchrotrons v současné době v provozu na světě s APS na Národní laboratoř Argonne ve Spojených státech a SPring-8 (v) v prefektuře Hyogo v Japonsku nebo Large Hadron Collider (LHC) poblíž Ženevy.
Doručena vědců na počátku roku 1994 a slavnostně otevřena na vědeckém poloostrově z Grenoblu , v30. září 1994, tento elektronový urychlovač s obvodem 844 metrů pro zkoumání hmoty a živých věcí v atomovém měřítku, je financován 22 členskými zeměmi a každoročně hostí téměř 7 000 vědců.
Několik nositelů Nobelovy ceny využilo zařízení ESRF, zejména při objevování struktury a funkce ribozomu .
The 10. prosince 2018V rámci projektu Extremely Brilliant Source zaměřeného na zlepšení výkonu je synchrotron vypnut na dobu dvaceti měsíců. Když pokračoval ve vědecké činnosti dne25. srpna 2020se stává prvním vysokoenergetickým synchrotronem čtvrté generace na světě s rentgenovými paprsky, 10 000 miliardkrát intenzivnějšími než ty, které se používají v nemocničním sektoru.
Myšlenka velkého zařízení pro synchrotronové záření byla zahájena v Evropské vědecké nadaci v roce 1975 německým fyzikem Heinzem Maier-Leibnitzem . Termín evropské synchrotronové radiační zařízení byl poprvé použit v roce 1977, kdy se setkala skupina evropských odborníků, aby navrhli konstrukci synchrotronového zařízení. V roce 1983 studijní fáze projektu začala prvním setkáním v Ženevě s Evropským projektem synchronního protronu. V létě 1984 byly kandidáty na instalaci budoucího synchrotronu čtyři země, Dánsko, Itálie, Německo a Francie. Původně slíbeno ve Štrasburku , místo v Grenoblu bylo nakonec vybráno francouzskou vládou v říjnu 1984, což vyvolalo vlnu demonstrací v Alsasku. V prosinci se Německo a Francie dohodly na lokalitě v Grenoblu, kde institut Laue-Langevin sídlí již patnáct let. První správní rada, do které jsou zvány všechny země, které mají potenciální zájem stát se členy Evropského synchrotronového radiačního nástroje, se konala v roce 1985 ve třinácti zemích. V roce 1986 CEA vyslala Jean-Louis Laclare, aby vedl stavbu synchrotronu v Grenoblu. The22. prosince 1987, přípravná fáze vědeckých, technických a finančních výsledků končí podpisem protokolu. O rok později se16. prosince 1988, je v Paříži podepsána mezivládní úmluva týkající se výstavby a provozu synchrotronu jedenácti evropskými zeměmi: Německem, Belgií, Dánskem, Španělskem, Finskem, Francií, Velkou Británií, Itálií, Norskem, Švédskem a Švýcarskem. Stanovy občanské společnosti podepsaly v lednu 1989 v Paříži ministři výzkumu z jedenácti zúčastněných zemí. Práce na vědeckém polygonu byly zahájeny v roce 1988 přemístěním silniční výměny, přičemž stavební práce na okruhu byly dokončeny na podzim roku 1991, kdy se Nizozemsko stalo dvanáctým členem. Konstrukční práce administrativní budovy byly dokončeny na konci roku 1992, kdy proběhla první zkouška paprskem.
ESRF, který se nachází na poloostrově mezi Dracem a Isèrem v nadmořské výšce 207 metrů, je tvořen administrativní budovou pro správu a teoretiky a urychlovačem částic o průměru přibližně 320 metrů, kde jsou elektrony poháněny velmi vysokou rychlostí prsten pro generování synchrotronového záření , které umožňuje pozorovat materiál . Vědci používají synchrotronový paprsek (hlavně tvrdé rentgenové paprsky ) v oblastech tak rozmanitých, jako je fyzika, biologie, geologie, chemie, medicína a archeologie. Průmyslová odvětví ji také používají k vývoji svých produktů.
Tyto elektrony emitované elektronovým dělem jsou urychlovány v lineárním urychlovači a připojit kruhový urychlovač 300 metrů v obvodu zvané synchrotron zesilovač, který je urychluje na rychlost blízkou světla. Když dosáhnou energie 6 GeV , vstříknou se do zásobního prstence, kde se budou otáčet ve velmi vysokém vakuu (10 - 9 mbar), po celé hodiny. Pod působením magnetů zakřivení jsou elektrony poté vychýleny o několik stupňů a vyzařují rentgenové paprsky zvané synchrotronové světlo ve směru tečném k poloměru zakřivení a tvoří tak linii světla. Na začátku instalace v roce 1994 byla jasnost paprsku 10 18 fotonů / mm 2 / mrad 2 a v provozu bylo pouze 15 řádků světel, ale od roku 1998 je v provozu čtyřicet tři řádků světla (nebo paprsků) v rámci ESRF. Čára paprsku je oblast zkušeností složená z:
V roce 1996 se jas paprsku zvýšil na 10 20 fotonů / mm 2 / mrad 2 a poté na 10 21 fotonů / mm 2 / mrad 2 v roce 2011. V létě roku 2017 bylo rozhodnuto o principu budování čtyř nových paprskových linií. zatímco instalace má 44 řádků zkušeností. S uvedením zdroje Extremely Brilliant Source v roce 2020 se jas paprsku zvýšil na 10 22 fotonů / mm 2 / mrad 2 . Uvedení 4 nových linek do provozu proběhne v roce 2023, čímž se kapacita ESRF zvýší na 48 experimentálních linek.
Náklady na vybudování ESRF činily 2,598 miliardy franků. Instituce zaměstnává přibližně 630 lidí a každoročně hostí téměř 7 000 vědců, kteří se navzájem sledují a provádějí experimenty z 22 zemí, které se podílejí na jejím financování. Vědecký výbor synchrotronu tedy musí roztřídit 2 000 experimentálních návrhů přijatých každý rok, aby si uchoval pouze 900. Roční rozpočet ESRF je 100 milionů eur. Ještě předtím, než se jeho výkon zlepšil v roce 2019, kdy to byl ještě jen synchrotron třetí generace, byl celkový datový tok ESRF každý rok dva petabajty . Očekává se, že tato data se v budoucnu významně zvýší.
Během prvních dvaceti let existence experimentů prováděných na synchrotronu vzniklo 25 166 referenčních článků v mnoha časopisech, z nichž některé mají vysoký impaktní faktor, jako je Science nebo Nature . Hranice 30 000 publikací byla překročena v září 2017. Dnes je každoročně vyprodukováno kolem 1900 publikací ve vědeckých časopisech výzkumníky, kteří jsou hostováni nebo pracují na synchrotronu. V dubnu 2014, dvacet let po prvních experimentech, se instituce rozhodla upravit své logo pomocí tmavší modré a vytvořením části své zkratky v dolní části loga.
Technický kruh pro cirkulaci elektronů má obvod 844 metrů (nebo průměr 269 m ), ale v budově je asi 760 metrů na vnitřní straně a asi 1020 metrů na vnější straně. Vyvýšený průchod umožňuje přejet kruh, aby k němu měl přístup vozidla v jeho střední části.
Podle Gabriela Chardina , fyzika a předsedy Výboru pro velmi velké výzkumné infrastruktury v Národním centru pro vědecký výzkum , je ESRF jednou z velmi velkých výzkumných infrastruktur. V souvislosti s další velmi velkou infrastrukturou umístěnou poblíž, institutem Laue-Langevin , poskytuje každoroční školení Grenoble-Alpes University a Grenoble Polytechnic Institute mezinárodním studentům, postdoktorům a vědcům v oblasti neutronů, synchrotronového záření stejně jako ve fyzice kondenzovaných látek. Tento měsíční teoretický a praktický výcvik, který nese název Hercules, zkratka pro Vysoký evropský výzkumný kurz pro uživatele velkých experimentálních systémů , existuje od roku 1991 a přijímá 80 studentů vyškolených 150 učiteli, aby těmto velmi sofistikovaným nástrojům porozuměli a používali je.
Od roku 2009 byl implementován ambiciózní program zlepšování synchrotronů, který z něj učinil synchrotron čtvrté generace. Skupina Vicat je zodpovědná za konstrukci shellu v tomto dvoudílném rozšiřujícím programu. První, který bude v letech 2009 až 2015 činit 180 milionů eur, uvidí 24. června 2013 slavnostní otevření nové experimentální haly Belledonne o rozloze 8 000 m 2 , vytvoření nové generace paprskových linií. (19 stanic) jako významné zlepšení vědeckého a měřicího zařízení. Ještě před druhou fází práce, která bude spočívat ve zvýšení jasu paprsků o faktor 100, jsou rentgenové paprsky ESRF již stokrát miliardkrát jasnější než rentgenové přístroje používané v nemocnicích.
Druhým prodlouženým obdobím je prodloužení od roku 2015 do roku 2022 o částku 150 milionů eur, a tím umožnění udržení ESRF jako nejúčinnějšího rentgenového zdroje na světě. V prosinci 2015 Evropská investiční banka oznámila svůj záměr uvolnit 65 milionů eur na tento projekt s názvem Extremely Brilliant Source. Po instalaci nových magnetů v roce 2018, z nichž některé pocházejí z Ústavu jaderné fyziky Budker na Sibiři , bude tato druhá fáze prací vyžadovat zastavení provozu synchrotronu od ledna 2019 do léta 2020, aby bylo možné modernizovat uživatelé stanic. “s novým nastavením. Vědci pak budou mít paprsky, které jsou stokrát intenzivnější, koherentnější a stabilnější než paprsky vyvinuté v roce 2015.
Plánované uzavření instalace však nebrání získání nové generace ultra sofistikovaných přístrojů, protože přístroj FAME-UHD, velký bratr FAME otevřený v roce 2002, vstoupil do služby v lednu 2017. Zkratka pro francouzskou absorpční spektroskopii v materiálech and Environmental Sciences - Ultra High Dilution (Ultra High Dilution), používá se k určení chemické formy a struktury ultra zředěných prvků pomocí rentgenové absorpční spektrometrie , což otevírá nové studijní obory, jako je ekotoxikologie . To je také případ v oblasti kryo-elektronové mikroskopie , kde se zahajuje ESRF dne 10. listopadu 2017 za přítomnosti vítězů Nobelovy ceny za chemii, Bernard Feringa a Ada Jonathová , Titan Krios , nejmocnější elektronového mikroskopu na světě . Za cenu více než pět milionů eur je z hlediska řešení nejefektivnější na světě a zůstává přístupná dalším partnerům vědeckého kampusu EPN. Tím, že bude možné studovat stále obtížně pozorovatelné molekuly, bude možné najít řešení proti lidským epidemím. První výsledky Titanu Krios dorazily v únoru 2019, kdy vědci poprvé v atomovém měřítku pozorovali pohyby 5-HT3 receptoru pro serotonin , které se podílejí na konstrukci léků proti nevolnosti používaných zejména během chemoterapie nebo radiační terapie. .
27. listopadu 2018 slaví 30. výročí instalace slavnostní setkání zástupců 22 členských zemí. S více než 32 000 publikacemi si tisk připomněl příležitost, že instalace bude po dobu dvaceti měsíců ukončena, aby mohla být upgradována první synchrotron čtvrté generace na světě.
Po třech měsících demontáže 1720 tun starého zařízení byla 10. prosince 2018, první prvky nového stroje jsou instalovány v kruhovém tunelu v březnu 2019. První elektrony jsou vstřikovány do nového úložného kruhu následující 2. prosince, čímž se zahájí dlouhá doba testů. První paprsek rentgenových paprsků je získán na30. ledna 2020jeden měsíc před plánovaným termínem. Nosník je snížena na pás 2 mikrometry vysoký a 20 mikrometrů široké, nebo 1/30 th velikosti starého nosníku. V dubnu 2020, zatímco testovací fáze stále probíhá, ESRF nabízí využití části svého vybavení výzkumným pracovníkům pro boj proti koronavirové nemoci z roku 2019, zejména jejím nejvýkonnějším mikroskopem Titan Krios .
Přítomnost dalších mezinárodních výzkumných organizací na poloostrově umožnila synchrotronu připojit se k vědeckému kampusu EPN ( European Photon and Neutron Science Campus ) od jeho založení v roce 2010, který tvoří Laue-Langevin Institute. , Evropská laboratoř molekulární biologie. a Institut pro strukturní biologii , který využívá jedinečnou blízkost zdroje neutronů a zdroje extrémně intenzivních rentgenových paprsků ve světě.
Evropský synchrotron je od roku 2002 také zakládajícím členem institutu technologického výzkumu Nanoelec a EIROforum .
V roce 2018 ředitel Laue-Langevinova institutu oznámil nové partnerství mezi jeho institutem, ESRF a německou společností OHB-System specializující se na vesmírný sektor. Schopnosti těchto výzkumných organizací v oblasti charakterizace materiálů umožní tomuto špičkovému odvětví dosáhnout velkého technického pokroku.
Doba využití paprsku je přidělena konkurencí podle vědecké kvality návrhů přijatých synchrotronem. Mnoho výsledků výzkumu na ESRF se týká oblastí materiálů, nanověd, věd o Zemi, přírodních věd, základní fyziky a chemie. Některé výsledky výzkumu, které jsou nejčastěji zveřejňovány v mezinárodních vědeckých časopisech, mohou být k dispozici na kanálu ESRF na YouTube .
Evropský synchrotron může být zastoupen na významných vědeckých kongresech nebo konferencích po celém světě, jako je TechConnect World 2016, které se konají v květnu 2016 ve Washingtonu , ale všechny jeho výsledky jsou prezentovány v tiskových zprávách podle příslušných oborů.
V roce 2013 začal ambiciózní program dešifrování starodávných svitků papyru z Herculaneum, který byl spálen během erupce Vesuvu v roce 79 a objeven v roce 1752, pomocí rentgenového světla ze synchrotronu. Sníženo na stav ohořelých válců, většina z těchto 1 840 fragmentů válců zůstala dodnes nečitelná, kvůli nedostatku techniky, která by je dokázala dešifrovat, aniž by riskovaly jejich zničení. Lze rozlišit dvě slova a písmena řecké abecedy, ale texty je třeba rekonstruovat. 21. března 2016 odhalily výsledky mezinárodního týmu odpovědného za dešifrování těchto papyrusů přítomnost významného množství olova v inkoustu dvou fragmentů papyru. Tato neočekávaná přítomnost olova a při vysoké koncentraci by měla usnadnit čtení těchto papyrusů.
Na konci roku 2013 bylo možné pomocí rentgenových paprsků ze synchrotronu jemně analyzovat malou 4 centimetrovou krabici nalezenou v 80. letech v kryptě archeologického muzea v Grenoble Saint-Laurent . Příliš poškozené, které mají být otevřeny bez poškození, toto políčko XVII th století zachovalé třicet let odhalila tři medaile s náboženskou ikonografii a dvě perly. Tato hodnocení poskytují vodítko k vývoji náboženství a náboženských obřadech v XVII -tého století.
ESRF má také vědce specializující se na oblasti paleontologie, kteří díky svým zařízením přispěli k významným objevům, protože často mohou být auskultovány jedinečné fosilie bez sebemenšího poškození. V průběhu let ESRF vybudovalo v této disciplíně pozoruhodnou databázi trojrozměrných obrazů. V paleoantropologii , po zobrazení primitivního hominida Sahelanthropus tchadensis (známějšího pod jménem Toumaï), který byl datován zhruba před 7 miliony let v roce 2003, poté v roce 2006, jeho instalace obdržela v únoru 2010 pozůstatky „jedince nového druhu Australopithecus sediba objeveného v roce 2008 v Jižní Africe . Skenované 24 hodin denně po dobu třinácti dnů, přibližně 1,97 milionu let staré kosti umožnily trojrozměrnou rekonstrukci lebky a stanovení věku vzorku při smrti.
V roce 2009 sloužily rentgenové paprsky z evropského synchrotronu specialistům paleobotaniky ověřením přítomnosti dřeva ve 407 milionů let staré fosilii nalezené v roce 2006 paleobotanistou v lomu v Maine-et-Loire . Pod jménem Armoricaphyton chateaupannense sesadil z trůnu podobné objevy zkamenělého dřeva vyrobeného v Kanadě, ale datoval se teprve před 397 miliony let.
Pokud jde o paleozoologii , bylo v roce 2008 shromážděno 356 zvířecích inkluzí na 640 kusech zcela neprůhledného jantaru , což odhaluje přítomnost hmyzu a jiných malých zvířat (roztoči, pavouci, korýši) o velikosti v rozmezí od 0, 2 mm do 10 mm . Větší zvířata, která pravděpodobně měla sílu uniknout z pasti. Vědci je mohou velmi přesně reprezentovat ve 3D a dokonce je mohou extrahovat prakticky z pryskyřice z doby kolem 100 milionů let. Evropský synchrotron dokáže rentgenovat hmotu s extrémní přesností, jako fosilní ploutev 380 milionů let staré ryby, Eusthenopteron . Díky synchrotronu byli vědci z Národního centra pro vědecký výzkum schopni pochopit studiem 415 milionů let staré ryby, jak se tvář shromáždila během přechodu mezi obratlovci bez a s čelistmi. Ve stejném oddělení byly nejstarší zkamenělé spermie na světě identifikovány v roce 2014. Byly staré 17 milionů let a byly nalezeny v reprodukčním orgánu malé krevetky žijící v oblasti, která se dnes stala severem Austrálie . Tyto spermie mají velikost 1,3 milimetru, jsou o něco větší než samotný korýš.
V červenci 2015 objevil mezinárodní vědecký tým povahu malých fosilních vajec starých 125 milionů let díky silnému rentgenovému záření synchrotronu. Objevil v roce 2003 na místě Phu Phok v provincii Sakhon Nakhorn v Thajsku , tato vejce, jejichž analýza v době navrhl malé theropod dinosaury nebo ptáky v důsledku jejich tvrdou skořápkou, ukázalo se, že vejce ještěrka anguimorphe.
V září 2015 francouzsko-brazilský vědecký tým zveřejnil objev o coelacanthu v britském časopise Nature Communications . Synchrotronové vyšetření vzorku této prehistorické a ohrožené ryby odhalilo přítomnost skryté, nefunkční plíce, hrající roli zátěže naplněné tukem, což jí umožnilo '' vyvinout se až do hloubky 800 metrů. Na druhé straně vyšetření jedinců v embryonálním stádiu zdůraznilo vývoj plic jako mnoho mořských savců, ale u nichž se jeho vývoj zastavil ve prospěch mastných orgánů. Signatáři studie věří, že coelacanth, žijící od devonu po křídu na povrchu oceánu, byl schopen následně najít zdroje, aby se přizpůsobil environmentálním krizím křídy a paleogenu, a tak žít ve velkém měřítku. současnost.
V květnu 2016 tým výzkumníků synchrotronů oznámil ve vědeckém časopise eLife, že poprvé studovali zkamenělé srdce 119 milionů let staré ryby. Studie fosilie srdce Rhacolepis , ryby žijící v oblasti, která se stala Brazílií, ukazuje, že měla pět chlopní . V červenci 2016 tým vědců z Jižní Afriky naskenoval kompletní zkamenělou kostru malého dinosaura objeveného v roce 2005 v Jižní Africe a starého 200 milionů let. Chrup skenovaných heterodontosauridae odhalil patra kostí o tloušťce méně než milimetr.
Na začátku roku 2017 byla ESRF naskenována 200 milionů let stará vejce dinosaurů z rodiny Mussaurus, aby se odhalily důvody dramatického nárůstu velikosti tohoto druhu v průběhu času. S velikostí 37 centimetrů se tito jedinci stali o 100 milionů let později zvířaty o hmotnosti několika desítek tun. Vejce objevená v patagonské poušti v Argentině počátkem dvacátých let jsou vajíčka skenována po dobu čtyř dnů a čtyř nocí, aby bylo možné rozluštit tuto záhadu přírody. Analýza získaných objemných výsledků však bude vyžadovat několik let výzkumu.
O několik měsíců později publikoval tým vědců ze synchrotronu a univerzity ve švédské Uppsale článek v časopise Scientific Reports, který představuje zkoumání fosilizovaných výkalů starých 230 milionů let od zvířete specializovaného na krmení brouků. Trojrozměrné zkoumání těchto koprolitů z Polska a umožněné synchrotronovým zářením odhalilo zbytky brouků, jako jsou křídla a část nohy, představující tři různé druhy, které jsou dokonale zachovány.
Také v roce 2017 obdržela instituce pro analýzu lebku „malého velkého opice“ nového druhu ( Nyanzapithecus alesi ). Trojrozměrný sken odhaluje 13 milionů let starou lebku, jedinou známou předkovi současných lidoopů (včetně lidí) se stálými zuby stále v čelisti, které ukazují, že jedinec byl starý 1 rok a 4 měsíce v době jeho smrti.
6. prosince časopis Nature odhaluje objev nového druhu dinosaura s překvapivými vlastnostmi, který žije před asi 72 miliony lety v Mongolsku, na evropském synchrotronu. Je to bipedal, mix mezi velociraptorem , pštrosem a labutí s krokodýlí tlamou a křídly tučňáků. Asi 80 cm dlouhý a vybavený zabijáckými drápy mohl lovit svou kořist na souši běháním nebo lovem ve vodě, což je u dinosaurů první.
V březnu 2018 několik fosilií Archeopteryxů starých asi 140 milionů let a rentgenovaných synchrotronem odhalilo, že tento pernatý dinosaurus praktikoval aktivní let poháněním křídly. Studie však ukazuje, že necvičil mávající let moderních ptáků a že jeho lety byly prováděny na krátké vzdálenosti. Stejně tak studie o fosílie kočky starého před 1,5 miliony let a objevil na počátku XX th století odhaluje svou pravou identitu, gepard Acinonyx pardinensis , které bylo přijato na jaguar euroasijský vědeckou komunitou pro více než sto let.
V roce 2010 skupina vědců z katedry chemie na Göteborské univerzitě ve spolupráci s týmy z Chalmers Polytechnic a dalších evropských univerzit pozorovala pomocí silných rentgenových paprsků pohyby atomů v proteinech zapojených do procesu fotosyntézy . Experiment, který poskytl trojrozměrné informace o pohybech řádově 1,3 angstromů molekul, by mohl být použit k vytvoření zařízení provádějících umělou fotosyntézu k výrobě energie budoucnosti ze světla Slunce.
V roce 2015 objevil tým vědců z University of Sheffield během svého výzkumu prováděného na synchrotronu tajemství nezměnitelné barvy živé hmoty, která se časem nezhorší. Studiem barev ptáka, jako je sojka dubů , chápou, že živé barvy peří jsou způsobeny úrovní srsti s houbovitou strukturou tvořenou otvory a jejichž velikost a jednoduchá vzdálenost mezi těmito otvory rozhodují barva. Tyto dva parametry určují, jak se světelná vlna vrací, což přímo ovlivňuje odraženou barvu. V průběhu výzkumu vědci zjistili, že zvíře je dokonce schopné změnit velikost otvorů v této houbovité struktuře, čímž určuje barvu, kterou vrací. Tento objev uspořádání nanostruktury ptačího peří otevírá nové průmyslové perspektivy ve vytváření syntetických barev pro barvy a oděvy, které by již nezanikly.
S využitím rentgenové linky určené k radioterapii vstoupila léčba mozkových metastáz do klinické fáze v roce 2016. Tato technika umožní ozáření určitých oblastí lidského mozku za účelem zničení určitých buněk s přesností v řádu setina milimetru, díky křížení mikrobů, které ukládají dostatečnou dávku záření v bodě konvergence. Absence lézí v bezprostřední blízkosti dráhy mikrobů je značnou výhodou oproti současným technikám, ale implementace bude trvat ještě několik let. Použití technologie microbeam ukazuje velkou toleranci biologických tkání a také se zajímá o neurovědu Grenoble Institute blokovat útoky pacientů rezistentních na epilepsii .
V září 2016 tým mezinárodních vědců objevil na základě synchrotronu, že lidská kontaminace rtutí nepochází pouze z toho, jak se dosud myslelo z konzumace ryb. Studie ukazuje, že přítomnost rtuti velmi specifické molekulární struktury v lidském vlasu může pocházet z odstranění zubního amalgámu . Experiment dokonce dává možnost datovat se s velkou přesností datum kontaminace.
Zároveň se ESRF stal členem projektu Green (GREnoble Excellence in Neurodegeneration), jednoho ze sedmi francouzských center excelence v oblasti neurodegenerativních onemocnění, jehož cílem je studovat čtyři hlavní nemoci, Alzheimerovu , Huntingtonovu , Parkinsonovu a Roztroušená skleróza .
V roce 2017 umožnil výzkum prováděný na ESRF dešifrovat strukturu lidského enzymu , který do té doby zůstal záhadou. Studie dysfunkce tohoto enzymu generujícího melanin dává naději na možnost lepšího porozumění tvorbě melaninu a odstranění stařeckých skvrn na lidské pokožce pomocí nové kosmetiky.
Téhož roku synchrotronová studie zjistila, že inkoust na tetování prochází lidským tělem do lymfatických uzlin a zůstává tam po celý život. Účinky nanočástic oxidu titaničitého použitých v inkoustu jsou však vědcům stále neznámé.
V oblasti věd o Zemi je ESRF schopen simulovat erupci supervulkánu , aby pochopil mechanismus takové erupce a předpovědět její nástup i devastující účinky, které by pro lidskou rasu představoval. Poslední 26 000 let stará erupce sopky na Novém Zélandu. ESRF tak díky rentgenovému bombardování dokázal reprodukovat extrémní podmínky tlaku (36 000 atmosfér) a teploty (1700 ° C), které vládnou v srdci magmatické komory sopek. synchrotronu s pomocí týmu z Amsterdamské univerzity dokázalo, že mechanismus za supererupcemi, jako je tomu v Yellowstonském národním parku , by mohl nastat spontánně bez padajících meteoritů. Taková erupce by snížila teplotu Země o 10 ° C na deset let.
ESRF může také pomocí trojrozměrných obrázků podrobně vysvětlit, jak se prášky stávají sklem při zahřátí na vysokou teplotu. To může také poskytnout cenné informace o studium vzorků železa silně stlačeného na 3,5 milionu atmosfér a zahříván na teplotu 6000 ° C . Na základě těchto dat a jejich porovnání s měřeními poskytnutými seismometry uloženými v misích Apollo fyzici dospěli k závěru, že jádro Měsíce je podobné jádru Země a měří v okruhu 250 km s poměrně tenkou kapalnou obálkou. 80 km tlustý. Další studie provedená v roce 2013 vědci z CEA, ESRF a CNRS umožnila přehodnotit teplotu zemského jádra . Posledně jmenované je tvořeno pevným vnitřním jádrem („semenem“) a kapalným vnějším jádrem , takže má na hranici těchto dvou jader teplotu blízkou teplotě tavení železa vystaveného tlaku 330 gigapascalů (GPa) ). Pomocí rentgenových paprsků byli vědci schopni určit pevný nebo roztavený stav vzorku železa zahřátého laserovým paprskem na hodnoty 4 800 ° C a 220 gigapascalů, aby nakonec extrapolovali teplotu až na 330 gigapascalů. Měření dávají teplotu zemského jádra od 3 800 ° C do 5 500 ° C v závislosti na hloubce.
V oblasti umění umožnil ESRF v roce 2010 lépe porozumět sfumato , technice používané velkými malíři jako Leonardo da Vinci . S podporou muzea v Louvru a po prozkoumání sedmi jeho obrazů rentgenovou fluorescenční spektrometrií , provedených přímo před pracemi v muzeu v Louvru, vědci pochopili, že ten použil prsty k průchodu desítek vrstev laku malovat Monu Lisu , Pannu skalní nebo Madonu s karafiátem . Umělec vynikal přesností nanášení svých laků, z nichž některé byly padesátkrát tenčí než lidský vlas.
V roce 2015 časopis Applied Physics Letters informoval svět umění, že sulfid kademnatý, známý také jako žlutý pigment kadmia, podléhá po vystavení světlu oxidačnímu procesu, čímž se transformuje na síran kademnatý, velmi rozpustný ve vodě a bezbarvý. Díky experimentům prováděným na evropském synchrotronu upozorňují vědci na chemické procesy, které se vyskytují ve zbarvené barvě, a tato studie umožňuje definovat nová ochranná opatření pro určité mistrovské obrazy. Malíř Henri Matisse tedy použil kvalitu kadmia žlutého pigmentu, která se časem zhoršuje, a již bylo pozorováno zabarvení slonoviny obrazu od Vincenta van Gogha . Stejný proces dokládá v roce 2020 tabulka Le Cri od Edvarda Muncha, kde vlhkost transformuje sulfid kademnatý na chlorid kademnatý.
ESRF rovněž poskytuje pomoc světu sochařství, protože v roce 2015 studie provedené na ESRF umožnily analyzovat složení plastelíny používané Auguste Rodinem . Milimetrové vzorky dvou jeho děl degradovaných časem, pocházejících z roku 1912 pro Hanako a 1913 pro Clemenceau, byly studovány pomocí ultra-jasných rentgenových paprsků, což umožnilo pochopit, že Rodin použil dva typy moderních modelovacích materiálů, blízkých hliněnému modelu. Proto byly vyvinuty protokoly pro čištění a konzervaci, jako je použití laserového čištění v případě lehkého nebo středního znečištění nebo použití karboxymethylcelulózy na absorpčním papíru v jiných případech.
V březnu 2018 studie zveřejněná v časopise Angewandte Chemie odhalila, že evropský synchrotron umožnil charakterizovat techniky a složky trichromového procesu patentovaného v roce 1868 vynálezcem barevné fotografie Louisem Ducos du Hauronem . Tento vynálezce použil pro tyto tři barvy pigmenty, dichromátovou želatinu , kolodium nebo dokonce pryskyřici.
Na konci roku 2018 studie provedené na synchrotronu umožnily pochopit techniku, kterou Rembrandt použil k uvolnění svých obrazů. Umělec XVII e století použil pastózní techniku úlevu, ale extrémně vzácné zvýrazněná složka je plombonacrite , chemický vzorec Pb 5 (CO 3 ) 3 O (OH) 2 .
Mandát | Příjmení | Rodná země | Poznámka |
---|---|---|---|
1992-2001 | Yves petroff | Francie | v roce 2018 se stane ředitelem brazilského synchrotronu (LNLS) |
2002-2008 | William stirling | Spojené království | se v roce 2014 stane ředitelem Laue-Langevinova institutu |
2009- | Francesco Sette | Itálie | vítěz Ceny Friedel-Volterra 2019 |
Když to začalo, synchrotron měl dvanáct členských zemí. V roce 2017 mělo členské země synchrotronu dvaadvacet, z toho devět členů s menšími příspěvky. Organizace se mezitím výrazně rozšířila mimo evropský rámec, protože poslední dvě země, které se připojily, jsou Rusko v prosinci 2013 a Indie v dubnu 2017.
Členské státy a jejich finanční příspěvky v závorkách jsou:
K nim se přidávají vědečtí spolupracovníci:
Synchrotronová zařízení každoročně přijímají několik tisíc návštěvníků z celého světa. Návštěva zahrnuje obecnou prezentaci v návštěvnickém centru a poté okruh v experimentální hale, který umožňuje objevit paprskové linie, kde vědci pracují. Délka návštěvy pro větší nebo menší skupiny je 2,5 hodiny. Každá návštěva musí být rezervována dva měsíce předem a každý návštěvník musí být starší 15 let.
Od školního roku 2013–2014 synchrotron organizuje dny ponoření pro evropské studenty středních škol, které umožňují setkání s vědci i scénáře vědeckých experimentů a provádění výzkumného projektu. Tento vzdělávací program s názvem Synchrotron @ School je podporován Académie de Grenoble . Během prvních dvou vydání se tohoto objevného dne zúčastnilo 700 studentů a 850 je zaregistrováno pro vydání 2016, které je poprvé otevřeno v technologickém sektoru.
V rámci festivalu vědy zve ESRF v říjnu 2016 sedm fotografů ze sociální sítě Instagram ke sdílení svých snímků na sociálních sítích.
Od roku 2014 je přístup k vozidlům novým vchodem, který se nachází v blízkosti Ústavu pro strukturní biologii a má výhled na ulici Rue des Martyrs, což je trasa přímo přístupná z výměny Sassenage na A480 , známější jako název západního okruhu v Grenoblu.
Veřejnou dopravou je synchrotron obsluhován na konci tramvajové linky B a také autobusovými linkami C6 , 22 a 54 ze sítě spravované společností SEMITAG .