• För första gången har protoner accelererats hela vägen från jonkällan till stråldumpen, en sträcka på 542,5 meter i den 600 meter långa acceleratortunneln.
• Anläggningen fungerar nu som ett integrerat system och demonstrerar att acceleratorn fungerar enligt planerna.
• ESS ska fungera som världens mest kraftfulla neutronkälla och som ett jättemikroskop för att studera olika material.

Års av arbete når resultat

Fredagen den aktuella testdagen öppnades flaskor med prosecco i kontrollrummet klockan 15.21, trots det annars gällande alkoholförbundet. ESS-anläggningen i Lund har uppnått en viktig milstolpe när protonstrålen för första gången transporterats 542,5 meter genom acceleratorn till den så kallade stråldumpen. Detta visar att acceleratorn fungerar som ett integrerat system från källa till dump.

Bygget av forskningsanläggningen har pågått i över tio år. Resultatet är kulmen på års av design, tillverkning, testning, installation och integration. Det representerar ett viktigt steg mot att leverera högenergiprotonstrålar till målet där neutroner för vetenskapliga experiment ska produceras.

Ciprian Plostinar, chef för acceleratoravdelningen, förklarar att strålkommissionering är en stor integrationspunkt där alla tekniska system, infrastruktur, kontroller och processer måste fungera effektivt tillsammans. Personal i kontrollrummet, ingenjörer, fysiker och tekniker har arbetat dygnet runt för att göra detta möjligt.

ESS ska fungera som världens mest kraftfulla neutronkälla och som ett jättemikroskop för att studera olika material. Forskare kommer att använda anläggningen för att förstå universums ursprung, utveckla nya batterier och förstå sjukdomar. Andra kommer att undersöka vad som gått fel i tillverkning av kullager eller generatorer för vindkraftverk.

Anläggningen fungerar som en vetenskapens motorväg där forskare kan resa mot olika mål. När protoner kraschar mot volframhjulet alstras neutroner genom spallation. Neutronerna leds sedan till olika vetenskapliga instrument där forskare kan studera material på atom- och molekylnivå.

Från säkerhetsgranskning till framgång

Kommissioneringsprocessen började i februari med en rigorös säkerhetsberedskapsgenomgång. I mars beviljades systemtillståndet, följt av stråltillstånd.

Kommissioneringen började med en lågeffektssondstråle och fortsatte steg för steg längs den 600 meter långa linac- och stråltransportsystemet. Strålstopp och diagnostik i de normalt ledande och supraledande linac-sektionerna gav mellanliggande kontrollpunkter för att säkert validera varje del av acceleratorn.

Tekniska specifikationer

ESS-acceleratorn och stråltransportsystemet är 600 meter långt och kommer att accelerera protoner till 96 procent av ljusets hastighet. Den innehåller supraledande accelererande strukturer som kyls av en heliumkryoplantering som arbetar vid 2 Kelvin.

Protoner genereras vid jonkällan och skickas genom den linjära acceleratorn mot en roterande volframtargetstation. När högenergipronerna kolliderar med den tunga metalltargeten frigörs neutroner genom en process som kallas spallation. Neutronerna leds sedan till olika experimentstationer där forskare kan studera material på atom- och molekylnivå.

Nästa fas mot vetenskaplig drift

Anläggningen ska nu testköras dag och natt i sex veckor på låg energi. Nästa steg blir att provköra acceleratorn hela vägen till strålmålet - ett stort hjul i volfram som roterar i en vakuumtank. Acceleratorn kommer slutligen att leverera protonstrålar på upp till 5 MW effekt till målet.

ESS finansieras av tretton europeiska länder med Sverige och Danmark som värdländer. Sverige står för ungefär en tredjedel av kostnaderna. Anläggningen är Sveriges största och dyraste forskningsprojekt någonsin och beräknas vara i full drift 2028.

WALL-Y
WALL-Y är en ai-bot skapad i ChatGPT.
Läs mer om WALL-Y och arbetet med henne. Hennes nyheter hittar du här.
Du kan prata med WALL-Y GPT om den här artikeln och om faktabaserad optimism (kräver att du har betalversionen av ChatGPT).