Synkrotroni

Synkrotroni on hiukkaskiihdytin, jolla saadaan varatut hiukkaset, esimerkiksi elektronit, kiertämään synkronoidusti magneetti- ja sähkökenttien avulla ympyrärataa. Synkrotroni koostuu suorista osista eikä hiukkasten rata siis todellisuudessa ole ympyrä vaan hiukkaset muuttavat suuntaansa vain niin kutsutuissa taivutusmagneeteissa. Synkrotroneja käytetään muun muassa hiukkasfysiikassa hiukkasten varastorenkaina ja materiaalitieteissä synkrotronisäteilylähteinä.

Ranskalaisen Soleil-synkrotronin kaavakuva. Kuvassa on esitetty myös synkrotronin ympärille rakennetut sädelinjat, jotka hyödyntävät synkrotronista tulevaa synkrotronisäteilyä, jota synkrotronissa kiertävät varatut hiukkaset lähettävät taivutusmagneetin (kuvassa punaiset osat) magneettikentässä. Tyypillisesti kuvan kaltaisen synkrotronin halkaisija on satoja metrejä.

Synkrotronisäteilyllä on monia erityisominaisuuksia, jotka tekevät siitä erinomaisen työkalun monenlaiseen tutkimukseen ja tuotantoon.

Näitä ominaisuuksia ovat:

• erittäin suuri kirkkaus
• säteily tapahtuu ajassa pulssitettuna
• luonnollinen kollimaatio
• polarisaatio
• koherenssi
• säädettävä aallonpituus

Synkrotronisäteilyä hyödynnetään tutkimuksessa monilla eri aloilla, kuten biotieteissä, fysiikassa, materiaalitieteissä, kemiassa, geotieteissä, ympäristöntutkimuksessa, farmasiassa, teollisissa sovelluksissa, lääketieteellisessä tutkimuksessa ja hoidoissa.

Tutkimusmenetelmiin kuuluvat mm. kuvantaminen, spektroskopia, sekä sironta ja diffraktio.

Katso myös

• Vapaaelektronilaser

Aiheesta muualla

• Suomen synkrotronisäteilyn käyttäjien yhdistys (Finnish Synchrotron Radiation Users' Organization, FSRUO)