Deutsches Elektronen-Synchrotron

Deutsches Elektronen-Synchrotron Imagen en Infobox. DESY en Hamburgo. Historia
Fundación 1959
Marco
Tipo Instituto de Investigación
Forma jurídica Fundación alemana de derecho civil
País  Alemania
Información del contacto 53 ° 34 ′ 33 ″ N, 9 ° 52 ′ 46 ″ E
Organización
Organización matriz Helmholtz-Gemeinschaft
Afiliación Helmholtz-Gemeinschaft , Informationsdienst Wissenschaft eV ( en )
Cifra de negocio 190.000.000 euros (2010) , 349.000.000 euros (2020)
Sitio web (en)  www.desy.de/index_eng.html

El DESY ( German Electron Synchrotron  : Synchrotron German electron ) es un importante centro de investigación europea en física de partículas y radiación de sincrotrón .

Este centro fue fundado en 18 de diciembre de 1959en Hamburgo. Es el centro de investigación en física más importante, después del CERN de Ginebra . Es miembro de Helmholtz-Gemeinschaft .

DESY tiene como objetivo realizar investigaciones en las siguientes áreas:

  • el desarrollo, construcción e implementación de aceleradores de partículas;
  • partículas fisicas;
  • Investiga con fotones.

Misión

La misión de DESY es desarrollar investigación fundamental en ciencias naturales, y más precisamente en torno a tres puntos:

  1. el desarrollo, construcción e implementación de aceleradores de partículas
  2. Investigación de las propiedades fundamentales de la materia y las fuerzas en el contexto de la física de partículas o, más bien, de la física de altas energías.
  3. investigación con fotones, es decir, sincrotrón de electrones libres y radiación láser , para física, química, biología, geología y medicina.

La misión de DESY también es proporcionar una instalación de grandes aceleradores, que puedan ser utilizados por instituciones y universidades tanto nacionales como internacionales. En el campo de la investigación con fotones, el amplio espectro de investigación es particularmente interesante.

Localización

Desde 1992, DESY se ha distribuido en dos sitios: el más grande de Hamburgo (1.879 personas en 2007) y el otro en Zeuthen , cerca de Berlín (216 personas en 2007). De hecho, DESY se expandió en Zeuthen, al sureste de Berlín en1 st de enero de 1,992. En este sitio se encontraba el Instituto de Física de Altas Energías de la antigua RDA .

Presupuesto y financiación

El centro de investigación tiene un presupuesto anual de alrededor de 170 millones de euros, de los cuales 154 millones se destinan a Hamburgo y los 16 millones restantes a Zeuthen. El 90% de los fondos provienen del Ministerio Federal de Educación e Investigación y el 10% de la ciudad de Hamburgo o del estado de Brandeburgo .

Aceleradores

El acelerador DORIS III

DORIS ( Do ppel- Ri ng- S peicher), construido entre 1969 y 1974, fue el segundo acelerador circular de DESY, y su primer anillo de almacenamiento, con una circunferencia de unos 300 metros.

El acelerador PETRA (1978-2009)

DESY ha permitido destacar la existencia de gluones , el colisionador electrón - positrón de PETRA de 19  GeV que se desarrolló entre 1978 y 1986.

Este acelerador luego funcionó como un pre-acelerador para su sucesor HERA.

Al mismo tiempo que el cierre de HERA, PETRA dejó de funcionar y ahora se encuentra en una fase de trabajo para convertirlo en un sincrotrón de radiación. El objetivo planteado es crear una fuente de luz sincrotrón: PETRA III, capaz de competir con las mejores fuentes actuales en términos de calidad. La primera fase de construcción, que incluye la construcción de una nueva gran sala experimental y la reconstrucción completa del anillo de almacenamiento, finalizará en 2010 (las primeras líneas de luz estarán operativas a partir de 2009).

En segundo lugar, se construirá una segunda nave experimental para permitir la instalación de otras líneas de luz. Este proyecto, que debería estar terminado a finales de 2013, irá acompañado del cierre definitivo del anillo de almacenamiento DORIS III. El objetivo es reducir significativamente el costo operativo (detener un anillo de almacenamiento), mientras se aprovecha el rendimiento superior de la máquina PETRA III.

El acelerador HERA (1992-2007)

Desde 1992 hasta su cierre en junio de 2007, el acelerador HERA (Hadron-Elektron-Ring-Anlage) fue el equipo principal en el sitio de Hamburgo. Sobre todo, HERA fue el primer y único colisionador electrón - protón del mundo.

Con una circunferencia de 6,3  km , colisionó protones de energía de 920 GeV y electrones (o positrones) de 27,5 GeV. Se instalaron cuatro experimentos en este colisionador: HERA-B (completado enFebrero de 2003), H1 , ZEUS y HERMES (los tres terminados en 2007).

Entre 2000 y 2003, se realizaron importantes modificaciones en HERA para permitir, en particular, un aumento en el brillo del haz, así como su polarización. Hablamos de "HERA I" y "HERA II" para designar el acelerador antes o después de la modificación.

El proyecto europeo de láser de electrones libres XFEL (2015)

En junio de 2007, el gobierno alemán, con el apoyo de una colaboración europea, dio luz verde oficialmente a la construcción de un nuevo acelerador lineal en Desy  : el proyecto europeo XFEL . Fue construido (bajo tierra entre Desy (en Hamburgo ) y la ciudad de Schenefeld en la Tierra de Schwelwig-Holstein y su acelerador de partículas mide 3,4  km . Permite producir pulsos de rayos X con características interesantes:

  • la intensidad de cada pulso es muy alta, del orden de 10 12 fotones por pulso (es decir, el equivalente de todos los fotones producidos en un segundo en una máquina convencional; el XFEL europeo producirá 27.000 pulsos cada segundo );
  • la luz producida tendrá una coherencia longitudinal (o transversal) del orden del 100% (la coherencia temporal depende del grado de monocromaticidad);
  • la longitud de onda de la luz emitida es 0.05; 4,7 nanómetros (10-9 metros);
  • los pulsos serán muy cortos, de menos de 100  fs  ;
  • una alta tasa de repetición; se producirán en promedio 27.000 pulsos por segundo (lo que la convertirá, con mucho, en la máquina más "luminosa"). Además, estos pulsos no se producirán de forma regular, sino en forma de trenes de 3.000 pulsos, a una frecuencia de 5  MHz ( 200  ns entre cada pulso); Los trenes de pulsos se producirán a una frecuencia de 10  Hz . ¡Esto es 200 veces más que otros láseres del mismo tipo!

La puesta en servicio de la máquina y los primeros instrumentos estaba prevista para 2015  ; Su inauguración tuvo lugar el1 st de septiembre de 2017 (por 11 países europeos más Rusia) y sus primeros experimentos se lanzaron a mediadosseptiembre de 2017; Debería permitir describir formas tridimensionales de biomoléculas tan pequeñas como virus y estructuras de nanomateriales. A la fecha, es el láser X más potente del mundo.

El proyecto TESLA

TESLA son las siglas de T eV E nergy S uperconducting L inear A ccelerator. Es un proyecto de colisionador de acelerador lineal de 33 kilómetros de largo con más de 21.000 cavidades superconductoras (-271 grados). Las colisiones estudiadas serán del tipo electrón-positrón.

Institutos presentes en DESY

Aunque DESY es un instituto de investigación de pleno derecho, también desempeña un papel de anfitrión para otros institutos de investigación alemanes y europeos. Estos institutos generalmente tienen vínculos de asociación con DESY y participan muy activamente en el desarrollo del centro, por ejemplo, asegurando la construcción y operación de estaciones experimentales ubicadas dentro de las instalaciones construidas y operadas por DESY.

EMBL

El Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) posee y opera 7 líneas de luz presentes en el anillo de almacenamiento DORIS III, y actualmente está construyendo varias líneas de luz para el nuevo anillo de almacenamiento PETRA III.

la universidad de hamburgo

La Universidad de Hamburgo tiene varios edificios en el campus de Hamburgo. Estos edificios son principalmente unidades de investigación, enfocadas en temas cercanos a los de DESY.

La empresa Max-Planck

La empresa Max-Planck tiene varios grupos basados ​​en DESY, algunos de los cuales se centran en la investigación relacionada con temas importantes dentro de DESY, como los estudios en biología estructural o el uso de láseres de electrones libres.

El grupo de investigación GKSS

El grupo de investigación GKSS , que pertenece como DESY a la empresa Helmotz, cuenta con varias líneas de luz dentro de los anillos de almacenamiento DORIS III y PETRA III, dedicadas a la investigación en el campo de los materiales.

El centro de explotación de láseres de electrones libres

Este centro, también llamado CFEL es una rama conjunta de DESY, la Sociedad Max-Planck y la Universidad de Hamburgo, tiene como objetivo convertirse en un centro a la vanguardia de la explotación de nuevas fuentes de luz de tipo láser a partir de electrones libres. Está integrado por cinco grupos de investigación, liderados por cinco profesores de renombre mundial.

Notas y referencias

  1. cifras de DESY sitio: (DE) [1]
  2. Sitio web del proyecto
  3. Stéphane Fay El láser más potente del mundo acaba de ser inaugurado , Science et vie 19 de septiembre de 2017
  4. inauguración , en el sitio del proyecto, consultado 21/09/2017

Ver también

enlaces externos

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