Laboratorium Akceleratora Saskatchewan

Ten artykuł jest o byłym laboratorium akceleratora LINAC Uniwersytetu Saskatchewan . Aby zapoznać się z obecnym kanadyjskim krajowym obiektem synchrotronowym, zobacz Canadian Light Source .

Laboratorium Akceleratora Saskatchewan

Przyjęty	1964
Typ badań	Akcelerator cząsteczek
Dziedzina badań	Fizyka nuklearna
Dyrektor	Leon Katz Dennis Skopik
Lokalizacja	Saskatoon , Saskatchewan , Kanada

Naziemny budynek SAL, widziany około 1994 roku.

Saskatchewan Accelerator Laboratory ( SAL ) było akceleratorem liniowym na kampusie University of Saskatchewan w Saskatoon , Saskatchewan , Kanada . Obiekt został zbudowany w 1962 roku kosztem 1,7 miliona dolarów pod kierunkiem Leona Katza . SAL została uznana przez OECD za krajowy zakład wielkoskalowy. SAL zapewnił wsparcie dla badań w dziedzinie radiologii, chemii i fizyki subatomowej.

Początki: 1947–1961

John Cockcroft zamienia się w pierwszego drania dla SAL. 10 maja 1962.

Leon Katz z akceleratorem LINAC, około 1964 r

Około 1947 roku członkowie Wydziału Fizyki Uniwersytetu Saskatchewan postanowili otrzymać Betatron 25 MeV . Głównym zainteresowaniem była fizyka jądrowa , ale byli również zainteresowani możliwymi zastosowaniami terapeutycznymi w leczeniu raka i uzyskali wsparcie od ówczesnego premiera Saskatchewan, Tommy'ego Douglasa . Finansowanie uzyskano z Rady Kontroli Energii Atomowej , National Research Council (NRC), National Cancer Institute, lokalnymi towarzystwami onkologicznymi i uniwersytetem. Maszynę zainstalowano latem 1948 roku w nowym gmachu wybudowanym w jednym kącie istniejącego Wydziału Fizyki, połączonym z gmachem głównym. Został wyprodukowany przez firmę Allis-Chalmers Company z Milwaukee w stanie Wisconsin i był bardzo podobny do tego używanego w tamtym czasie przez Donalda Kersta z University of Illinois . Pierwszy pacjent z rakiem został wyleczony 29 marca 1949 r., rozpoczynając naprawdę pierwsze skoordynowane badanie kliniczne przydatności betatronu jako narzędzia radioterapeutycznego, z ponad 300 pacjentami leczonymi w ciągu 17 lat operacji. Sukces programu doprowadził do instalacji pierwszego na świecie źródła kobaltu-60 do radioterapii na Uniwersytecie w 1951 roku.

Akcelerator liniowy: 1962–1983

Układ obiektu SAL w 1994 roku

Budowa akceleratora liniowego (LINAC) została ogłoszona we wrześniu 1961 roku i została przedstawiona jako kolejny logiczny krok na ścieżce badawczej Uniwersytetu. 80-metrowa rura akceleratora elektronów miała wytwarzać energię sześć razy większą niż betatron. Koszt obiektu o wartości 1 750 000 USD został podzielony między NRC i Uniwersytet, przy czym NRC pokryło koszt sprzętu, a Uniwersytet przejął koszty nowego budynku wymaganego do pomieszczenia maszyny.

Budowa oficjalnie rozpoczęła się 10 maja 1962 roku, kiedy Sir John Cockcroft , laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki, uroczyście obrócił pierwszą darń. Laboratorium zostało oficjalnie otwarte na początku listopada 1964 r. Z udziałem 75 naukowców z całego świata, którzy przez kilka dni prezentowali referaty i wygłaszali wykłady, a na dzień otwarty przybyły setki osób. Pierwszy eksperyment został przeprowadzony przez grupę z MIT w 1965 roku.

Akcelerator został zaprojektowany i zbudowany przez firmę Varian Associates . Była to działająca maszyna z czterema sekcjami 140 MeV, z pierwszą sekcją przeznaczoną na wyższy prąd (a tym samym niższą energię) do chemii radiacyjnej . 270-calowy system magnetyczny na końcu pierwszej sekcji mógłby skierować wiązkę elektronów do takich badań. Do ochrony przed promieniowaniem celów akcelerator i urządzenia badawcze zostały umieszczone w podziemnym budynku z 10 stopami ubitego żwiru nad nim i znacznie grubszą osłoną nad obszarami, w których pełna wiązka została skierowana na obszary eksperymentalne. Część wyposażenia pomocniczego obejmowała spektrometr magnetyczny zamontowany na obrotowej platformie, zmodyfikowany z morskiego uchwytu armatniego dostarczonego przez Biuro Badań Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych .

Początkowy program eksperymentalny obejmował nieelastyczne rozpraszanie elektronów , fotodezintegrację , chemię promieniowania, biofizykę i fizykę promieniowania . W latach siedemdziesiątych SAL regularnie publikował ważne wyniki fizyki jądrowej, a LINAC został zmodernizowany do 220 MeV w 1975 i 300 MeV w 1980.

EROS: 1984–1996

Akceleratory liniowe mają z natury niski cykl pracy , a jednym z rozwiązań tego problemu jest dodanie pierścienia akumulacyjnego — tak zwanego pierścienia rozciągania impulsów (PSR). Krótkie wybuchy cząstek z LINAC-a są wstrzykiwane do pierścienia magazynującego, aw czasie między dwoma impulsami krążące elektrony są z niego powoli wydobywane, dając prawie ciągłą wiązkę. PSR zaproponowano dla SAL już w 1971 roku, a większość pionierskich prac nad PSR została wykonana przez naukowców SAL. W 1983 roku uzyskano fundusze na PSR dla SAL, a powstałą maszynę nazwano Pierścieniem Elektronowym Saskatchewan (EROS). Jako ekonomiczne rozwiązanie pierścień został wciśnięty w istniejący budynek przez „genialny zabieg” podwieszenia go pod sufitem. Pod koniec lat 80. zainstalowano również system kompresji energii, a do 1990 r., kiedy EROS działał, SAL ponownie znalazł się w czołówce fizyki jądrowej średnich energii. W 1991 roku podziemny obszar doświadczalny EA2 został powiększony, aby pomieścić nowy spektrometr rozpraszania elektronów. Do 1994 roku SAL działał 24/7 , dostarczając około 5000 godzin wiązki do eksperymentów rocznie.

W połowie lat 90. malejące zainteresowanie nauką subatomową w Kanadzie i potrzeba odnowienia starzejącego się LINAC-a przekonały NSERC do wycofania się z używania LINAC-a. W 1994 roku panel NSERC zaproponował synchrotronu w Kanadzie, a dyrektor SAL Dennis Skopik przekonał uniwersytet do ubiegania się o organizację nowego obiektu.

Kanadyjskie źródło światła i koniec SAL

Główny artykuł: kanadyjskie źródło światła

SAL LINAC, widziany w CLS w 2011 roku

Dwa uniwersytety ubiegające się o organizację nowego obiektu synchrotronowego - Canadian Light Source (CLS) to Saskatchewan i University of Western Ontario (UWO). NSERC powołało komitet międzynarodowych ekspertów, aby zarekomendować jedno z dwóch miejsc. UWO, który obsługiwał istniejący kanadyjski ośrodek promieniowania synchrotronowego na amerykańskim synchrotronie, był zdecydowanym faworytem. Jeden z członków komitetu upierał się, że nie ma potrzeby podróżować do Saskatoon w środku zimy przed podjęciem decyzji, ponieważ odwiedził UWO i był przekonany, że to powinno być to miejsce. Jednak w 1996 roku komisja, która faktycznie odwiedziła Saskatoon, zaleciła budowę CLS w Saskatchewan. Niechętny członek był pod takim wrażeniem SAL i jej personelu, że zmienił zdanie.

Uzyskano fundusze Western Economic Diversification na lata 1996–1999, aby umożliwić SAL „wycofanie prac z zakresu fizyki subatomowej i zatrzymanie personelu w celu podjęcia szczegółowych prac projektowych inżynieryjnych, zbadania kanadyjskich źródeł zaopatrzenia i przyspieszenia wdrażania projektu w ramach projektu CLS” . Nadal trzeba było znaleźć fundusze na nowy obiekt i dopiero w 1999 r. przyznano pełne potrzebne fundusze.

Na początku projektu budowlanego CLS w 1999 roku, SAL formalnie zaprzestał działalności, a wszyscy pracownicy zostali przeniesieni do nowej korporacji non -profit , Canadian Light Source Inc., CLSI, która była odpowiedzialna za projekt techniczny, budowę i funkcjonowanie nowego obiektu. Tagger punktu końcowego został przeniesiony do MAX-Lab na Uniwersytecie w Lund . W 2002 r. SAL LINAC został odnowiony do pracy przy 250 MeV i obecnie służy jako część systemu wtrysku dla pierścienia akumulacyjnego CLS. Obecny budynek CLS, ukończony w 2001 r., obejmuje stary budynek SAL, a bezpośrednio do niego przylega znacznie większy dodatek, w którym mieści się pierścień magazynujący synchrotron. W byłym podziemnym obszarze eksperymentalnym SAL EA2 znajduje się obecnie 35MeV LINAC, który jest częścią projektu CLS mającego na celu produkcję medycznego izotopu technetu-99m , który jest podstawą medycyny nuklearnej .

Linki zewnętrzne

• Kanadyjskie źródło światła