Die Spallations-Neutronenquelle im Oak Ridge National Laboratory des US-Energieministeriums stellte einen Weltrekord auf, als die Betriebsleistung ihres Teilchenbeschleunigerstrahls 1,7 Megawatt erreichte und damit die ursprüngliche Leistungsfähigkeit der Anlage erheblich verbesserte.
Die höhere Leistung des Beschleunigers stellt mehr Neutronen für Forscher bereit, die die Anlage nutzen, um eine breite Palette von Materialien für effizientere Solarmodule, langlebigere Batterien und stärkere, leichtere Materialien für den Transport zu untersuchen und zu verbessern. Der Erfolg stellt einen neuen operativen Meilenstein für die Neutronenstreuung in den Vereinigten Staaten dar und öffnet die Tür zur Lösung schwierigerer Fragen und Probleme in der materialwissenschaftlichen Forschung.
„Diese Steigerung der Strahlleistung stellt einen weiteren Meilenstein im Proton Power Upgrade-Projekt dar, eine wesentliche Komponente für die Ermöglichung neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse am SNS, einschließlich Einblicken in fortschrittliche Materialien für saubere Energieanwendungen“, sagte Jeff Smith, Interims-ORNL-Direktor. „Ich lobe unsere Mitarbeiter für ihre Bemühungen, diesen neuen Rekord zu erreichen.“
Seit der Fertigstellung des Baus im Jahr 2006 ist das SNS eine weltweit führende Benutzereinrichtung des DOE Office of Science, die leistungsstarke, fortschrittliche wissenschaftliche Fähigkeiten für Tausende von Forschern aus der ganzen Welt bereitstellt, um Energiephänomene und Materialien bis auf die atomare Skala zu untersuchen.
Die Anlage erzeugt Neutronen, indem sie Protonen durch einen 300 Meter langen Linearbeschleuniger, um einen Akkumulatorring herum und in ein flüssiges Quecksilbertarget beschleunigt. Beim Aufprall wird ein „Splitter“ von Neutronen zu umliegenden Forschungsinstrumenten geleitet, was es Wissenschaftlern ermöglicht, die atomare Struktur und das Verhalten verschiedener Materialien zu untersuchen. Neutronen streuen an Atomen im Material und werden von Hochgeschwindigkeitsdetektoren erfasst, wodurch grundlegende Informationen für die Analyse durch Forschungsteams sichtbar werden.
Ein Megawatt ist eine Maßeinheit für die Strahlleistung eines Teilchenbeschleunigers. Die Leistung des SNS von 1,7 Megawatt wurde nach der kürzlich erfolgten Installation zusätzlicher Beschleunigungssysteme im Rahmen des laufenden Proton Power Upgrade-Projekts am Beschleuniger erreicht.
Das Proton Power Upgrade des ORNL wird die Strahlleistung des Teilchenbeschleunigers weiter auf bis zu 2,8 Megawatt steigern. Dadurch wird die Anzahl der für Experimente an der bestehenden Ersten Zielstation verfügbaren Neutronen erhöht, um neue Entdeckungen zu ermöglichen und die geplante Zweite Zielstation, eine ergänzende dritte Neutronenquelle am ORNL, mit Strom zu versorgen. STS wird aufkommende wissenschaftliche Herausforderungen durch Experimente angehen, die derzeit weder durchführbar noch routinemäßig sind, mit der Möglichkeit, kleinere oder weniger konzentrierte Proben oder Proben unter extremeren Umweltbedingungen zu untersuchen.
Neben SNS beherbergt ORNL den High Flux Isotope Reactor. Der 1965 fertiggestellte und mit 85 Megawatt betriebene stationäre Neutronenstrahl von HFIR ist die stärkste reaktorbasierte Neutronenquelle in den Vereinigten Staaten.