Hoppa till innehållet

European Spallation Source

European Spallation Source
ESS, september 2022
OrganisationsnamnEuropean Spallation Source Eric[1]
FörkortningESS
Region och utbredningEuropa
Bildad2015[1]
Nummer768200-0018[1]
TypEuropakooperativ[1]
Juridisk statusAktiv
Syfte/fokusAnnan naturvetenskaplig och teknisk forskning och utveckling[1]
SäteLund, Sverige
Medlemmar13 länder
GeneraldirektörHelmut Schober[2]
Budget1,8 miljarder euro (2013 års prisnivå)
Webbplatshttp://www.ess.eu

European Spallation Source (ESS) är en forskningsanläggning under uppbyggnad i Lund. På ESS kommer det initalt att uppföras 15 olika vetenskapsinstrument baserade på neutronspridning efter spallation. ESS är konstruerad för att bli världens mest kraftfulla neutronkälla. Uppförandet påbörjades 2014 och anläggningen planeras vara i drift 2027. ESS är samfinansierat av 13 delägarländer.

Uppförande[redigera | redigera wikitext]

Vakuumtanken när den installeras i ESS målbyggnad, oktober 2020.
Vakuumtanken, med stora delar av den permanenta inre strålskydds-skärmningen, maj 2023.
Pågående installation av volframhjulet i målstationen, november 2023.

Den svenska regeringen gav i februari 2007 en avsiktsförklaring att söka värdskap för ESS,[3] och 2009 togs beslutet att anläggningen skulle uppföras i Lund.[3] Även Bilbao i Spanien och Debrecen i Ungern konkurrerade om att få värdskapet för ESS.[4] Uppförandet av anläggningen startade 2014.[5][3] Den 15 november 2018 invigdes jonkällan med närvaro av det svenska kungaparet och Italiens president Sergio Mattarella.[6] I oktober 2020 levererades vakuumtanken till målstationen, vilken ska innesluta spallationsprocessen.[7] I oktober 2021 påbörjades driftsättningen av den första delen av acceleratorn.[8] I december 2021 tillkännagavs att bygget var försenat, och förväntas vara klart 2027.[9]

Finansiering och organisation[redigera | redigera wikitext]

ESS är finansierat av 13[5] delägarländer; Danmark, Estland, Frankrike, Italien, Norge, Polen, Spanien, Storbritannien, Sverige, Schweiz, Tjeckien, Tyskland och Ungern.[10] Den totala investeringen är 1,843 miljarder euro i 2013 års prisnivå, och den årliga driftskostnaden är beräknad till ungefär 150 miljoner euro.[10] Sveriges avtalade del av finansieringen är ungefär 35%[3] och Sverige har gått in med 8,5 miljarder kronor.[11] ESS är organiserad som ett europeiskt konsortium, European Research Infrastructure Consortium (Eric).[10] ESS har sitt säte i Sverige, men finns även i Danmark där data och mjukvara administreras i ESS Data Management and Software Centre.[10] Chef för ESS är sedan november 2021 Helmut Schober.[2]

Utförande[redigera | redigera wikitext]

Accelerator[redigera | redigera wikitext]

Acceleratorn skapar protoner i en jonkälla, accelererar protonerna till en lämplig energinivå och styr dem mot målstationen.[12] Acceleratorn är av typen linjäraccelerator (linac) och accelererar protonerna på en raksträcka.[12] Det är 602 meter från jonkällan till centrum på målstationen.[12] Längs denna sträcka accelereras protonerna genom supraledande accelerationskaviteter som successivt tillför energi.[12] Protonacceleratorn är konstruerad för att ge en maximal effekt på 5 megawatt, men inledningsvis planeras anläggningen att köra på 2 megawatt.[13]

Målstation[redigera | redigera wikitext]

I målstationen konverteras protonstrålen från acceleratorn till ett flertal neutronstrålar.[14] Strålarna består av långsamma neutroner[15] som skapas genom spallation, efter att protonerna kolliderat mot ett roterande hjul bestående av volframblock.[13] Vid kollisionen mot volframhjulet spjälkas neutroner loss[13] och värme och radioaktiva isotoper frigörs.[14] Neutronerna bromsas i en moderator till en ändamålsenlig låg hastighet för vetenskapsinstrumenten.[14] Volframhjulet och moderatorn är skärmade med en stålstruktur för att absorbera den oönskade radioaktiviteten, och ett kylsystem transporterar bort processvärmen.[14] ESS är konstruerad för att bli världens mest kraftfulla neutronkälla.[15][16]

Vetenskapsinstrument[redigera | redigera wikitext]

Vetenskapsinstrumentet Loki under uppförande, december 2021

Målstationen omges av instrumenthallar med vetenskapsinstrument placerade i fyra sektioner i de olika väderstrecken.[17] I den västra sektionen finns vetenskapsinstrument placerade 156 meter från centrum av målstationen. I den södra är avståndet mellan 50 och 80 meter, och de vetenskapsinstrument som är placerade närmast målstationen finns i norra och östra sektionen.[17]

Initialt kommer det att uppföras 15 olika vetenskapliga instrument:[5][15]

Framtida vetenskapsinstrument under utveckling[redigera | redigera wikitext]

NNBAR är ett framtida experiment under utveckling för att bland annat detektera neutroner som omvandlas till antineutroner.[18] ECHIR (ESS Chip Irradiation) är ett framtida experiment för chipbestrålningsstudier med omoderade högenergineutroner som simulerar de förhållanden som finns i yttre rymden (kosmisk strålning).[19][20] ESSnuSB, ESS Neutrino Super-Beam, är ett designstudieprojekt för ett potentiellt framtida neutrinooscillations-experiment.[21]

Bildgalleri[redigera | redigera wikitext]

Se även[redigera | redigera wikitext]

Källor[redigera | redigera wikitext]

Noter[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ [a b c d e] European Spallation Source ERIC, läst 11 december 2021
  2. ^ [a b] ”ESS Appoints New Director General” (på engelska). European Spallation Source. 21 maj 2021. https://europeanspallationsource.se/article/2021/05/21/ess-appoints-new-director-general. Läst 11 december 2021. 
  3. ^ [a b c d] ”Den svenska finansieringen av European Spallation Source (ESS)”. Lunds universitet. 1 september 2019. https://lucris.lub.lu.se/ws/portalfiles/portal/70518917/rapport_ESS_finansiering.pdf. Läst 10 december 2021. 
  4. ^ ”Lund får Europas största centrum för forskning”. Svenska Dagbladet. 30 maj 2009. https://www.svd.se/a/2559498e-a2e0-32d9-98c4-684da044e389/lund-far-europas-storsta-centrum-for-forskning. Läst 2 juni 2023. 
  5. ^ [a b c] Tobias Bergman (24 juni 2021). ”Jättelik forskningsanläggning ska avslöja de minsta partiklarna” (på svenska). Life Science Sweden: s. 20–21. 4. https://www.lifesciencesweden.se/article/view/824327/jattelik_forskningsanlaggning_ska_avsloja_de_minsta_partiklarna. Läst 8 december 2021. 
  6. ^ ”Finbesök på ESS när italiensk jonkälla invigdes” (på svenska). SVT Nyheter. 16 november 2018. https://www.svt.se/nyheter/lokalt/skane/finbesok-pa-ess-nar-italiensk-jonkalla-invigdes. Läst 9 december 2021. 
  7. ^ ”Teknisk leverans från Spanien avgörande för ESS-bygget i Lund”. Nordiska Projekt. 26 oktober 2020. https://www.nordiskaprojekt.se/2020/10/26/teknisk-leverans-fran-spanien-avgorande-for-ess-bygget-i-lund/. Läst 10 december 2021. 
  8. ^ ”ESS initiates beam commissioning in first part of the accelerator” (på engelska). European Spallation Source. 28 oktober 2021. https://europeanspallationsource.se/article/2021/10/28/ess-initiates-beam-commissioning-first-part-accelerator. Läst 11 december 2021. 
  9. ^ ”Forskningsanläggningen ESS försenas”. https://sverigesradio.se/artikel/forskningsanlaggningen-ess-forsenas-blir-5-6-miljarder-dyrare. Läst 10 december 2021. 
  10. ^ [a b c d] ”European Spallation Source ERIC underlag till regeringens forskningspolitik”. ESS / Regeringen. 29 oktober 2019. https://www.regeringen.se/4ae287/contentassets/a0eb9c4e65c04da8ac944fb790142460/ess.pdf. Läst 10 december 2021. 
  11. ^ Emma Leijnse (3 november 2022). ”Regeringen satsar 1,5 miljarder extra på ESS”. Sydsvenskan: s. B8. https://www.sydsvenskan.se/2022-11-03/ess-notan-vaxer-igen--nu-satsar-regeringen-15-miljarder-extra. Läst 5 november 2022. 
  12. ^ [a b c d] Peggs, Steven (2013). ”Accelerator” (på engelska). ESS Technical Design Report. European Spallation Source. sid. 268–275. ISBN 978-91-980173-2-8. https://europeanspallationsource.se/sites/default/files/downloads/2017/09/TDR_online_ver_all.pdf 
  13. ^ [a b c] ”ESS nöjer sig med den bantade acceleratorn” (på svenska). Ny Teknik. 3 mars 2018. https://www.nyteknik.se/innovation/ess-nojer-sig-med-den-bantade-acceleratorn-6902770. Läst 9 december 2021. 
  14. ^ [a b c d] Peggs, Steven (2013). ”Target Station” (på engelska). ESS Technical Design Report. European Spallation Source. sid. 150. ISBN 978-91-980173-2-8. https://europeanspallationsource.se/sites/default/files/downloads/2017/09/TDR_online_ver_all.pdf 
  15. ^ [a b c d e f g h i j k l m n o p q r] ”The instrument suite of the European Spallation Source” (på engelska). ScienceDirect / Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 2020. doi:10.1016/j.nima.2020.163402. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168900220300097. Läst 19 januari 2024. 
  16. ^ (på engelska) Gamma- and Fast Neutron- Sensitivity of 10B- Based Neutron Detectors at ESS. IEEE. oktober 2017. doi:10.1109/NSSMIC.2017.8533095. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8533095. Läst 19 januari 2024. 
  17. ^ [a b] Peggs, Steven (2013). ”The Reference Instrument Suite” (på engelska). ESS Technical Design Report. European Spallation Source. sid. 53–55. ISBN 978-91-980173-2-8. https://europeanspallationsource.se/sites/default/files/downloads/2017/09/TDR_online_ver_all.pdf 
  18. ^ ”New high-sensitivity searches for neutrons converting into antineutrons and/or sterile neutrons at the HIBEAM/NNBAR experiment at the European Spallation Source” (på engelska). J. Phys. G: Nucl. Part. Phys.. 14 juni 2021. doi:10.1088/1361-6471/abf429. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6471/abf429. Läst 19 januari 2024. 
  19. ^ ”The case for ECHIR: a chip irradiation beamline at ESS” (på engelska). Consiglio Nazionale delle Ricerche. 6 mars 2023. https://indico.esss.lu.se/event/150/sessions/641/attachments/999/1614/GoriniSAC050214.pdf. Läst 30 maj 2023. 
  20. ^ ”ECHIR” (på engelska). ESS. 6 mars 2023. https://europeanspallationsource.se/construction-update/2023/03/06. Läst 30 maj 2023. 
  21. ^ ”The ESS Neutrino Super-Beam Near Detector” (på engelska). Proceedings of Science. 12 maj 2022. doi:10.22323/1.398.0797. https://pos.sissa.it/398/797/. Läst 23 oktober 2022. 

Externa länkar[redigera | redigera wikitext]