Kort sagt: I veckan rapporterade Rapidus om storföretagens intresse för att hyra in sig på Max IV, som invigs i juni. Det dröjer ytterligare sju år till ESS öppnar, men redan nu är det klart vilka områden som kommer vara möjliga att forska på – åtminstone till en början.
Av Emily Binks, nyhetschef
1,8 miljarder euro plöjs just nu ner i ESS-anläggningen på Brunnshög i nordöstra Lund. I början på april hölls taklagsfest för den färdiggjutna acceleratortunneln i det som blir världens kraftigaste neutronkälla när den öppnar 2023.
Forskning vid ESS kommer bedrivas på molekylär och atomär nivå, där vanligt ljus och mikroskop inte räcker till. Vid anläggningens målstation sänds neutroner ut från acceleratorn till olika instrument där experimenten utförs på material och prov.
Forskningsmöjligheterna är breda och områdena tenderar att överlappa varandra. Det är inte helt lätt att hänga med i vilka typer av experiment som kommer kunna utföras vid ESS, men med hjälp av anläggningens vetenskapliga rådgivare Sindra Petersson Årsköld har Rapidus benat ut möjligheterna.
Forskningsområdena för de 16 första instrumenten kan delas upp efter metod i sex olika grupper:
Kristallografi innebär att man undersöker prover i kristallin fas, då atomerna och molekylerna i provet har en regelbunden struktur som upprepar sig. När neutroner skickas in i materialet får forskarna ut data om strukturen. Fem instrument kommer användas för denna metod. Då ingår forskning på såväl biologiska prover och kemikalier som nya material. Vid exempelvis läkemedelsforskning kan man på atomnivå förstå hur en läkemedelskandidat interagerar med naturliga proteiner, så kallad strukturbaserad läkemedelsutveckling.
Gruppen för experiment kring dynamik, eller neutronspektrometri, innefattar sex instrument. Vid dessa kan rörelsemönster och energitillstånd i prover undersökas. Dynamiska processer används inom många områden och spelar stor roll för att se hur molekyler fungerar, bland annat i biologiska system och kemiska förlopp.
I gruppen SANS, Small Angle Neutron Scattering, kan forskare undersöka prover i lösning. Informationen blir inte lika högupplöst som vid kristallografi, utan metoden är ämnad för mer komplicerade system som inte kan kristalliseras. Metoden används ofta för att förstå gelstrukturer, vilket bland annat kan komma till nytta i nya protesmaterial, till exempel vid behandling av gomspalt. Gruppen har två instrument.
Med metoden reflektometri studeras ytor, både exponerade och dolda, som exempelvis membran och ytbeläggningar med olika skikt. Metoden är applicerbar på alla material, däribland inom solcellsforskning, ett område där det är av stor vikt att förstå ytkemi och hur en yta reagerar på externa effekter. Även denna grupp har två planerade instrument.
Neutroner kan passera genom många metaller och visa vad som finns bakom och inuti dem, något som kommer väl till pass vid generering av 3D-bilder. I gruppen imaging kan motorer och liknande genomlysas under gång och forskare kan se fördelningen av vätskor inne i motorblocken. Komponenter inom ingenjörsvetenskaper kan också studeras. Imaging-metoden är även applicerbar vid artefaktstudier inom arkeologi då den inte förstör material. Till gruppen hör ett instrument.
Till en början är de 16 ovanstående instrumenten planerade, plats finns för ett 40-tal. Efter att anläggningen är i full drift år 2025 ska ytterligare 6 instrument installeras.
Dessa ska bland annat dediceras fundamental partikelfysik, alltså hur och varför universum beter sig som det gör. Genom att studera neutroners beteende och egenskaper med stor noggrannhet vill forskarna få mer information om vad som hände precis efter Big Bang, eller varför det finns mer materia än antimateria i universum. Inget instrument är ännu knutet till denna grupp, som heller inte lär generera några långa köer från näringslivet.
