LiU utvecklar neutronoptik till svenskt instrument för ytforskning

Svenska lärosäten och företag samarbetar kring planering av nya instrument till ESS, världens mest kraftfulla forskningsanläggning för neutronstrålning. Vetenskapsrådet har beviljat anslag för två projekt som förstudier för framtida instrument. LiU-forskare kommer att utveckla optiken som fångar in och riktar neutronstrålen mot de prover som ska studeras.

ESS flygbild.ESS i Lund. Foto Perry Nordeng/ESS

Utanför Lund färdigställs just nu världens mest kraftfulla forskningsanläggning för neutronstrålning, European Spallation Source – ESS, som är ett internationellt samarbete med medlemsländer i hela Europa. Neutronstrålning kan användas för att undersöka olika material och även för att studera biomolekyler, som DNA, lipider eller proteiner. Runt neutronkällan på EES kommer olika instrument att byggas och installeras med finansiering från olika medlemsländer.

Med ett speciellt GISANS-instrument (Grazing-incidence small-angle scattering) kommer forskare i detalj kunna analysera hur en neutronstråle sprids när den reflekteras mot olika ytor. Instrumentet SAGA (Surface Analysis using Grazing Angle neutron scattering) ger unik kunskap om olika ytskikt.

– SAGA kan i ett slag ge oss mycket bättre möjligheter att förstå hur till exempel cellväggar ser ut och fungerar. Det kommer att bidra till att vi kan utveckla bättre läkemedel, förpackningar och livsmedel men även batterier och elektronik för ett hållbart samhälle, säger Tommy Nylander, professor i fysikalisk kemi vid Lunds universitet och verksam vid LINXS-Lund Institute for advanced Neutron and X-ray Science.

Neutronteknikerna som kommer att göras tillgängliga på ESS använder sig av neutroner som avges när protoner kolliderar med metallen wolfram. I arbetet med att utveckla SAGA kommer forskare vid Linköpings universitet (LiU) att koordinera utvecklingen av själva optiken som riktar neutronstrålen mot proverna och av detektorerna som känner av hur neutronerna sprids i experimenten.Jens Birch.Jens Birch.

– Jämfört med exempelvis röntgenstrålning är det oerhört svårt att generera neutronstrålning. Varje neutron är superviktig att fånga in så att den inte går till spillo. Att utveckla optiken är en stor uppgift som ger oss möjlighet att utveckla saker som inte finns än, och är ett erkännande av att vi är duktiga på neutronoptik vid LiU, säger Jens Birch, professor i materialvetenskap vid Institutionen för fysik, kemi och biologi (IFM), avdelningen för tunnfilmsfysik.

Forskning kopplat till SAGA rör gränsområdet mellan fysik, kemi och biologi, medan HIBEAM skapar en miljö för samarbete mellan specialister inom partikel- och kärnfysik och magnetisk fältkontroll. De båda projekten utgår från internationellt framstående forskning och utförs i samarbete med internationella och industriella partner. Anslagen från Vetenskapsrådet främjar det svenska deltagandet i ESS genom att ge svenska forskare möjligheter att bidra till konkurrenskraftiga förslag för nya instrument.

Initiativtagare till SAGA-projektet är Lunds universitet, Uppsala universitet, Malmö universitet, Linköpings universitet och Kungliga Tekniska högskolan. Den första fasen i planeringen av ett instrumentförslag för installation vid ESS tar uppskattningsvis tre år att utarbeta.

Att utveckla optiken är en stor uppgift som ger oss möjlighet att utveckla saker som inte finns än, och är ett erkännande av att vi är duktiga på neutronoptik vid LiU
Jens Birch, professor i materialvetenskap

Mer om forskningenVisa/dölj innehåll

Senaste nytt från LiUVisa/dölj innehåll