シリウス加速器: ブラジルの科学技術の可能性

シリウスは、国立エネルギー・材料研究センター ( CNPEM ) の新しい放射光光源です。シンクロトロン光源は、赤外線、紫外線、X 線などの広範囲の電磁スペクトルにわたる光、または電磁放射を生成するように設計された大型の機械です。これを行うには、電子などの荷電粒子が必要です。光速に近い速度まで加速され、軌道を変える磁場と相互作用します。このため、シンクロトロン光源は、実際には線形加速器、入射加速器、蓄積リングの 3 つで構成されているにもかかわらず、一般に「粒子加速器」として知られています。

シリウスは、ブラジルの他の放射光光源 UVX では対応できなくなった大きな需要に応えるために登場しました。 UVX にはすでに物理的空間の限界に多くの研究ステーションがあり、その仕様ではさらに高度な実験をいくつか実行することはできません。シリウス プロジェクトのアイデアは 2003 年に考案され、2015 年に建設が始まりました。第 4 世代のシンクロトロンは世界に 2 台しかありません。シリウスとスウェーデンの MAX-IV 放射源です。

ブラジルの加速器は科学技術イノベーション通信省 (MCTIC) によって資金提供され、シリウスのリソースの 85% がブラジルに投資されました。 300社を超える中小企業、大規模の国営企業が参加し、そのうち40社以上がCNPEMの研究者やエンジニアと協力してシリウス向けの技術ソリューションを開発しました。

シンクロトロン光源の科学的および実用的な応用は多岐にわたります。これらの機械によって生成されるシンクロトロン放射線は、物質を原子レベルで最も詳細に研究するために使用されます。それを通じて、私たちは化学反応がどのように起こるか、原子がどのように配置されるかを研究し、物質の物理化学的特性をより深く理解することができます。現在の例は次のとおりです。

「これらの岩石の最初のマイクロトモグラフィーは、私たちの科学を新たなレベルに引き上げるためにブラジル人によって設計され構築されたこの素晴らしい機械の機能を実証しています」とCNPEMとシリウスプロジェクトのゼネラルディレクターであるアントニオ・ホセ・ロケ・ダ・シルバは述べていますが、シリウスはまだ行っていません。 100%完成し、まだ調整段階にあるが、ダ・シルバ氏は、これらの画像は明るい未来を示していると述べている。

最初の画像は機械のシステムを評価するためのテストの結果であり、世界でも前例のない高度な科学実験を実行するのに必要な品質に到達するために必要な調整が可能です。最初の分析の主任研究員であるナタリー・アルチラ氏は、たとえ実験条件下であっても、シリウスによって生成された高エネルギーX線は印象的であると述べています。 「画質の向上に加えて、より大きなサンプルを分析できるようになります。これは、たとえば塩化前の岩石の調査を計画する場合に重要なポイントです」とArchilha氏は説明します。