Javascript är avstängt eller blockerat i din webbläsare. Detta kan leda till att vissa delar av vår webbplats inte fungerar som de ska. Sätt på javascript för optimal funktionalitet och utseende.

Webbläsaren som du använder stöds inte av denna webbplats. Alla versioner av Internet Explorer stöds inte längre, av oss eller Microsoft (läs mer här: * https://www.microsoft.com/en-us/microsoft-365/windows/end-of-ie-support).

Var god och använd en modern webbläsare för att ta del av denna webbplats, som t.ex. nyaste versioner av Edge, Chrome, Firefox eller Safari osv.

Allt du skäms för att du inte visste om Max IV och ESS

Elektromagnet. Detalj från 3 GeV-ringen – eller ”stora ringen” – på Max IV. Foto: Charlotte Carlberg Bärg
Elektromagnet. Detalj från 3 GeV-ringen – eller ”stora ringen” – på Max IV. Foto: Charlotte Carlberg Bärg

Många vet att Max IV och ESS är världsledande anläggningar inom sina respektive områden och att de kan användas för att studera olika material in i minsta detalj. Men hur många vet vad som skiljer dem åt? Här vill vi ge en översiktlig bild.

Hur var det nu med protoner, neutroner och elektroner? 

En atom består av protoner, neutroner och elektroner. Både Max IV och ESS använder atomernas byggstenar. Max IV sätter elektroner i rörelse – för att skapa röntgenstrålning. ESS skjuter med protoner – för att alstra neutroner. 

Både ESS och Max IV har en linjäraccelerator. Vad är det egentligen? 

Det är en maskin som ger fart åt laddade partiklar, som protoner eller elektroner. Partiklarna accelereras med hjälp av elektromagnetiska fält i vakuum, så att de nästan uppnår ljusets hastighet. På ESS är linjäracceleratorn 600 meter lång, medan Max IV har en som är 300 meter lång. 

Max IV har även två lagringsringar, där elektronernas bana böjs, som är 96 respektive 528 meter i omkrets. Den stora ringen är alltså lika stor som Colosseum i Rom. 

Vad är spallation och synkrotronljus? 

ESS skapar en mycket kraftig neutronstråle med hjälp av sin linjäraccelerator: 

Acceleratorn ser till att protoner i nära ljusets hastighet träffar en tungmetall, i ESS fall volfram. Vid träffen sker spallationen, eller spjälkningen, som innebär att neutroner lossnar från volframs atomkärnor och åker iväg i skurar som leds mot ett antal experimentstationer, där de tränger in i olika materialprover. ESS neutroner kan till skillnad från Max IV:s röntgenljus tränga in i atomernas kärnor. 

Max IV är fjärde generationens synkrotronljusanläggning. 

I linjäracceleratorn på Max IV sätter man fart på elektroner för att de ska kunna föras in i lagringsringarna. När elektronernas bana böjs avger de synkrotronljus, som är ett mycket intensivt röntgenljus. Genom särskilda strålrör leds ljuset ut till forskningsstationer, där själva experimenten sker. Kortfattat tittar man på hur röntgenstrålen förändras när den tränger igenom materialprovet och en avbildning av materialet skapas.

I både Max IV och ESS kan den bild som forskare får i sin hand efter ett experiment se ut lite som en stjärnhimmel. 

Vad är speciellt med dessa anläggningar?

Varken spallation eller synkrotronljus är något nytt i forskarvärlden.

Det unika med ESS och Max IV är att de båda är världsledande genom sin kraftfulla teknik. ESS får en effekt på fem megawatt, vilket skapar en 30 gånger kraftigare neutronstråle än jämförbara anläggningar. Man kan också skapa långa pulser som gör det möjligt att forma strålen för att passa olika slags experiment.

Max IV har det finaste och mest fokuserade röntgenljuset i världen, vilket gör att man bättre än tidigare kan synliggöra material ner på atomnivå. 

Är de alltså två slags supermikroskop? 

Ja och nej. De är inga optiska mikroskop där man tittar på saker uppifrån och bara ser ytan. Här ser man igenom provet, som vid röntgenundersökningar i vården. 

Vad kan man göra på ESS? 

Neutroner kan tränga in i material utan att förstöra dem. En fördel med neutroner är att de gör lätta grundämnen, till exempel väteatomer, lätta att skilja ut från andra ämnen. Detta är viktigt exempelvis när man testar olika biologiska prover för att se hur läkemedel tas upp i kroppen. 

Vad kan man göra på Max IV? 

Tack vare den höga prestandan på ljusstrålen kan man undersöka molekylära strukturer och ytor mer detaljrikt än tidigare. Det används exempelvis inom nanovetenskap i sökandet efter nya material och i framtagandet av nya mediciner. 

Det låter som om man kan använda dem till ungefär samma saker?

De olika teknikerna som används vid anläggningarna kompletterar varandra just på grund av att materialen reagerar olika på neutroner och på röntgenstrålning. 

Om du hade kunnat göra en röntgenbild av dig själv i Max IV hade du sett dina ben i extrem upplösning. Om du skulle göra en ”neutronbild” av dig själv i ESS skulle du se vattnet och blodet i din kropp. 

Vem ligger bakom anläggningarna? 

Max IV-laboratoriet är en nationell forskningsanläggning med Lunds universitet som värd. Det är också en vidareutveckling av de olika Max-anläggningar som sedan många år har funnits vid Lunds universitet. 

ESS är däremot ett europeiskt konsortium för forskningsinfrastruktur med medlemsländer i hela Europa, och med Sverige och Danmark som värdländer. 

Max IV och ESS

Max IV – av Microtron Accelerator for X-rays – invigdes 2016.

ESS – European Spallation Source – ska enligt planen tas i bruk 2023.

Strålrör och neutronledare

detaljbild max iv

På Max IV leder olika strålrör röntgenljus av olika karaktär till experimentstationerna. Det färdigbyggda Max IV väntas ha 26–28 experimentstationer. 16 av dessa är finansierade idag. 

På ESS kommer neutronledare med hjälp av olika metoder att leda neutronerna till experimentstationer. Det färdigbyggda ESS ska ha 22 experimentstationer.

Intresserad av forskning och samhälle?
Prenumerera på Apropå!

I nyhetsbrevet Apropå varvas senaste nytt från Lunds universitet med kommentarer till aktuella samhällshändelser från några av våra 5000 forskare.