’S e eag-shiostam iom-fhillte a th’ anns an Talamh, agus tha ar n-àite innte an urra ri mòran nithean eadar-dhealaichte. Bho shlàinte na h-ùire gu càileachd an adhair gu giùlan lusan is meanbh-fhàs-bheairtean, tha tuigse air an t-saoghal nàdarra againn agus a luchd-àiteachaidh eile deatamach airson ar mairsinn fhèin. Mar a bhios an aimsir ag atharrachadh, cha bhith sgrùdadh na h-àrainneachd agus a cruthan-beatha eadar-mheasgte ach a’ sìor fhàs cudromach.
Anns an Dàmhair 2023, cuiridh an Advanced Photon Source (APS), goireas luchd-cleachdaidh taobh a-staigh Oifis na Saidheans aig Saotharlann Nàiseanta Argonne Roinn Lùtha nan SA (DOE), prògram ùr air bhog gu h-oifigeil gus comasan rannsachaidh is mion-sgrùdaidh bith-eòlasach is àrainneachdail a leudachadh aig prìomh obair-lannan an t-saoghail. Raon X-ghathan. Fhuair companaidh leis an t-ainm eBERlight cead o chionn ghoirid bho phrògram Rannsachadh Bith-eòlasach is Àrainneachdail (BER) Roinn Lùtha nan SA. Is e an t-amas luchd-rannsachaidh a tha a’ dèanamh dheuchainnean air misean BER a cheangal ri goireasan saidheans X-ghathan as fheàrr san t-saoghal aig APS. Le bhith a’ leudachadh ruigsinneachd gu na comasan eadar-mheasgte aig APS, tha luchd-smaoineachaidh eBERlight an dòchas dòighean saidheansail ùra a lorg agus sgiobaidhean eadar-chuspaireil ùra de luchd-rannsachaidh a thàladh gus seallaidhean ùra air an t-saoghal anns a bheil sinn beò a sgrùdadh.
“’S e cothrom a tha seo rudeigin ùr a chruthachadh nach robh ann an APS roimhe,” thuirt Caroline Michalska, criostalaiche pròtain aig Argonne National Laboratory, a tha a’ stiùireadh na h-obrach air eBERlight. â�<“我们正在扩大准入范围, 以适应 多的生物和环境研究, 并且由于该计划是如此新，因此将使用该设施的科学家正在帮助我们开发它。" â�<“我们正在扩大准入范围, 以适应更多的生物和环境研究, 并且由于毥褡划划和正在扩大准入范围,“Tha sinn a’ leudachadh ruigsinneachd gus barrachd rannsachaidh bith-eòlasach is àrainneachdail a chomasachadh, agus leis gu bheil am prògram cho ùr, tha na luchd-saidheans a chleachdas an goireas gar cuideachadh le bhith ga leasachadh.”
Bho chaidh a stèidheachadh anns na 1990an, tha APS air a bhith na phrìomh chompanaidh ann an raon “criostalagrafaidheachd macromholaciulach” ann an rannsachadh bith-eòlasach. Tha luchd-saidheans a’ cleachdadh an teicneòlais seo gus barrachd ionnsachadh mu ghalaran gabhaltach agus bhìorasan gus am bunait a chur airson banachdachan agus leigheasan. Tha APS a-nis ag amas air a shoirbheachadh a leudachadh gu raointean eile de shaidheans beatha agus àrainneachd.
Is e aon dhuilgheadas leis an leudachadh seo gu bheil mòran de luchd-saidheans bith-eòlasach is àrainneachdail neo-fhiosrach mu chomasan APS gus an cuideachadh le bhith a’ cur an rannsachaidh air adhart agus nach eil iad eòlach air a’ phròiseas airson ghathan-X soilleir a thoirt gu buil de nì. San aon dòigh, chan eil fios aig mòran de luchd-saidheans dè an stèisean deuchainneach APS, ris an canar loidhnichean-beam, as fheàrr airson an deuchainnean, leis gu bheil gach stèisean air a bharrrachadh airson saidheans is teicneòlas sònraichte.
Thuirt Michalska gur ann an seo a thig eBERlight a-steach don phròiseas. Mhìnich i e mar eag-shiostam brìgheil a chaidh a dhealbhadh gus luchd-saidheans a cheangal ris na teicneòlasan ceart air an t-slighe cheart gu APS. Cuiridh luchd-rannsachaidh molaidhean air adhart do luchd-obrach eBERlight a chuidicheas le bhith a’ co-thaobhadh an dealbhadh deuchainneach ris an t-sianal cheart gus an sgrùdadh a thathar a’ moladh a dhèanamh. Thuirt i gu robh iomadachd chomasan APS a’ ciallachadh gum faodadh buaidh a bhith aig eBERlight air iomadh raon de bhitheòlas agus saidheans na h-àrainneachd.
“Tha sinn a’ coimhead air na tha luchd-rannsachaidh BER a’ sgrùdadh agus mar as urrainn dhuinn cur ris an rannsachadh sin,” thuirt i. â�<“其中一些研究人员从未使用过APS 等同步加速器。 â�<“其中一些研究人员从未使用过APS 等同步加速器。“Cha do chleachd cuid de na luchd-rannsachaidh seo sioncrotron mar APS a-riamh.Bidh iad ag ionnsachadh dè na h-innealan a tha rim faighinn agus dè na ceistean saidheansail a ghabhas dèiligeadh riutha aig APS nach gabh a dhèanamh ann an àite eile.”
“’S e cothrom a tha seo rudeigin ùr a thogail nach robh ann an APS roimhe. Tha sinn a’ leudachadh raon rannsachaidh bith-eòlasach is àrainneachdail, agus leis gur e rannsachadh ùr a tha seo, tha na luchd-saidheans a chleachdas an goireas gar cuideachadh le bhith a’ leasachadh a’ phròiseict. — Caroline Michalska, Saotharlann Nàiseanta Argonne
A thaobh an saidheans shònraichte a bhios eBERlight a’ brosnachadh, thuirt Michalska gum bi a h-uile càil ann bho rannsachadh ùir gu fàs lusan, cruthachadh neòil agus bith-chonnadh. Chuir Stefan Vogt, leas-stiùiriche Roinn Saidheans X-ghath APS, cearcall an uisge ris an liosta, ag ràdh gu bheil am fiosrachadh seo deatamach airson tuigse nas fheàrr fhaighinn air suidheachaidhean gnàth-shìde a tha ag atharrachadh.
“Tha sinn a’ sgrùdadh cheistean co-cheangailte ri saidheans na gnàth-shìde, agus feumaidh sinn cumail oirnn gan sgrùdadh," thuirt Vogt. â�<“我们需要了解如何应对气候变化对环境的深远影响。" â�<“我们需要了解如何应对气候变化对环境的深远影响。"“Feumaidh sinn tuigse fhaighinn air mar a dh’fhuasglas sinn dèiligeadh ri builean domhainn eag-eòlasach atharrachadh clìomaid.”
Ged a chaidh eBERlight a chur air bhog gu h-oifigeil san Dàmhair, bidh APS air fois bliadhna mar phàirt de leasachadh coileanta air an goireas. Rè na h-ùine seo, obraichidh an sgioba gus siostam samplachaidh bith-eòlasach is àrainneachdail a rannsachadh agus a leasachadh, stòran-dàta a leasachadh, agus conaltradh a dhèanamh airson a’ phrògraim.
Nuair a thig APS air-loidhne a-rithist ann an 2024, thèid a chomasan a leudachadh gu mòr. Thèid sgioba eBERlight a-steach do aontaidhean fad-ùine le 13 seanalan APS a’ riochdachadh raon farsaing de theicneòlasan. Bidh cothrom aig luchd-saidheans a tha ag obair tro eBERlight cuideachd air goireasan Argonne, leithid Goireas Coimpiutaireachd Argonne, far a bheil coimpiutairean mòra Oifis Saidheans na Roinne Eòrpa agus coimpiutairean mòra obair-lann suidhichte, agus an t-Ionad airson Comharrachadh Pròtainean Adhartach, far a bheil pròtainean air an criostalachadh agus air an ullachadh airson mion-sgrùdadh.
Mar a bhios am prògram a’ leasachadh, bidh e a’ cleachdadh cheanglaichean ri goireasan luchd-cleachdaidh eile aig Oifis Saidheans na Roinne Foghlaim, leithid Saotharlann Saidheansan Molecular Àrainneachdail aig Pacific Northwest National Laboratory agus an Joint Genome Institute aig Lawrence Berkeley National Laboratory.
“Feumaidh baile beag a bhith ann airson leanabh a thogail, ach feumaidh baile eadhon nas motha a bhith ann airson duilgheadas saidheansail fhuasgladh," thuirt am fiosaigiche à Argonne, Zou Finfrock, ball de sgioba eBERlight. â�<“我喜欢eBERlight的多面性,因为它致力于建立一个综合平台, 促进跨生物、地球和环境系统统 â�<“我喜欢eBERlight的多面性,因为它致力于建立一个综合平台, 促进跨生物、地球和环境系统统“Is toigh leam nàdar ioma-thaobhach eBERlight oir tha e a’ feuchainn ri àrd-ùrlar amalaichte a chruthachadh a bhios ag adhartachadh rannsachadh saidheansail ann an siostaman bith-eòlasach, talmhaidh agus eag-eòlasach.”Tha e a’ fuaimeachadh sìmplidh, ach tha an sgèile agus a’ bhuaidh a dh’ fhaodadh a bhith ann uabhasach mòr.”
Tha bliadhnaichean air a bhith ann airson a’ bheachd airson eBERlight, a rèir Ken Kemner, àrd-fiosaigiche agus stiùiriche buidhne aig Argonne National Laboratory. Bha Kemner ag obair aig APS airson 27 bliadhna an obair-lann, agus chuir e seachad mòran dhiubh sin a’ ceangal luchd-rannsachaidh àrainneachd ri goireasan na h-institiud. A-nis cumaidh eBERlight air adhart leis an obair seo air sgèile nas motha, thuirt e. Tha e a’ coimhead air adhart ri faicinn dè na leasachaidhean ùra a thèid a dhèanamh tro rannsachadh air gasaichean taigh-glainne, eag-shiostaman talmhainn fhliuch, agus eadar-obrachadh lusan agus meanbh-fhàs-bheairtean le ùir agus grùid.
A rèir Kemner, is e trèanadh luchd-saidheans sioncrotron, a bharrachd air luchd-saidheans bith-eòlasach agus àrainneachdail, prìomh adhbhar soirbheachas eBERlight.
“Feumaidh tu rèid-eòlaichean a thrèanadh gus tuigse nas fheàrr fhaighinn air duilgheadasan saidheans àrainneachdail agus teicneòlas atharrachadh gus fuasgladh nas fheàrr fhaighinn air duilgheadasan rannsachaidh àrainneachdail," thuirt e. â�<“您还必须教育环境科学家了解光源设施对于解决这些问题有多么出色。 â�<“您还必须教育环境科学家了解光源设施对于解决这些问题有多么出色。“Feumaidh tu cuideachd luchd-saidheans àrainneachd a theagasg mu cho math ’s a tha stòran solais ann a bhith a’ fuasgladh nan duilgheadasan sin.Tha seo air a dhèanamh gus na cnapan-starra a thaobh an tàladh a lughdachadh. ”
Thuirt Laurent Chapon, leas-stiùiriche Photon Science Laboratory agus stiùiriche APS, gu bheil am plana ùr a’ ciallachadh ruigsinneachd gu APS agus a chomasan a dhèanamh nas deamocrataiche.
“Tha am plana seo a’ cur teachdaireachd chudromach a-mach gur e goireas deatamach a th’ ann an APS don dùthaich, comasach air prògraman a leasachadh a chuidicheas le bhith a’ fuasgladh dhuilgheadasan èiginneach, sa chùis seo duilgheadasan àrainneachdail is bith-eòlasach," thuirt Chapon. â�<“eBERlight将为寻求解决具有现实世界影响的自然科学的科学家揖供端到端肹 冈 â�<“eBERlight将为寻求解决具有现实世界影响的自然科学的科学家揖供端到端肹 冈“Bheir eBERlight fuasgladh coileanta do luchd-saidheans a tha a’ sireadh fuasgladh fhaighinn air duilgheadasan saidheans beatha a tha buntainneach gu practaigeach.”
“Tha mi an dòchas, ge bith dè na dùbhlain mhòra a tha romhpa, gun urrainn dha APS an cuideachadh," thuirt i. â�<“这些挑战影响着我们每个人。” â�<“这些挑战影响着我们每个人。”“Tha na cùisean seo a’ toirt buaidh oirnn uile.”
Tha Goireas Coimpiutaireachd Ceannardais Argonne a’ toirt comasan coimpiutaireachd sàr-mhath don choimhearsnachd saidheansail is innleadaireachd gus lorg is tuigse bhunasach adhartachadh thar raon farsaing de chuspairean. Le taic bho phrògram Rannsachadh Coimpiutaireachd Saidheansail Adhartach (ASCR) Roinn Cumhachd nan Stàitean Aonaichte (DOE), tha ALCF mar aon de dhà phrìomh ionad coimpiutaireachd DOE a tha coisrigte do saidheans fosgailte.
’S e Stòr Foton Adhartach (APS) Oifis Saidheans Roinn Cumhachd nan Stàitean Aonaichte aig Argonne National Laboratory aon de na stòran X-ghathan as torraiche san t-saoghal. Bidh APS a’ toirt seachad X-ghathan àrd-shoilleireachd do bhuidheann eadar-mheasgte de luchd-rannsachaidh ann an saidheans stuthan, ceimigeachd, fiosaig stuth co-dhlùthaichte, saidheansan beatha is àrainneachd, agus rannsachadh gnìomhaichte. Tha na X-ghathan seo air leth freagarrach airson stuthan agus structaran bith-eòlasach a sgrùdadh; sgaoileadh eileamaidean; staidean ceimigeach, magnetach agus dealanach; a bharrachd air raon de shiostaman innleadaireachd a tha cudromach gu teicneòlach, bho bataraidhean gu ceann-stealladh, a tha bunaiteach do leasachadh eaconamach, teicneòlach agus eaconamach na dùthcha againn. agus Bunait sunnd stuthan. Gach bliadhna, bidh còrr is 5,000 neach-rannsachaidh a’ cleachdadh APS gus còrr is 2,000 foillseachadh a thoirt gu buil, a’ mìneachadh lorgan cudromach agus a’ fuasgladh structaran pròtain bith-eòlasach nas cudromaiche na neach-cleachdaidh sam bith eile de ghoireasan rannsachaidh X-ghathan. Tha teicneòlasan ùr-ghnàthach luchd-saidheans agus innleadairean APS aig cridhe leasachadh luathaichean agus stòran solais. Tha iad sin a’ gabhail a-steach innealan cuir-a-steach a bhios a’ dèanamh nan ghathan-X air leth soilleir air a bheil luchd-rannsachaidh a’ cur luach, lionsan a bhios a’ cur fòcas air ghathan-X sìos gu beagan nanomeatairean, ionnstramaidean a bhios a’ dèanamh an eadar-obrachadh as fheàrr eadar ghathan-X agus an sampall fo sgrùdadh, agus innealan a bhios a’ tional agus a’ cur bathar-bog ghathan-X ri chèile. Stiùirich meudan mòra dàta bho sgrùdaidhean APS.
Chleachd an rannsachadh seo goireasan bhon Advanced Photon Source, goireas luchd-cleachdaidh Oifis Saidheans na Roinne Coimhearsnachd air a riaghladh le Saotharlann Nàiseanta Argonne aig Oifis Saidheans na Roinne Coimhearsnachd fo Chùmhnant Àir. DE-AC02-06CH11357.
Tha Saotharlann Nàiseanta Argonne dealasach a thaobh fuasgladh fhaighinn air duilgheadasan saidheans is teicneòlais nàiseanta a tha cudromach. Bidh Saotharlann Nàiseanta Argonne, a’ chiad obair-lann nàiseanta anns na Stàitean Aonaichte, a’ dèanamh rannsachadh saidheansail bunaiteach is gnìomhaichte ùr-nodha anns cha mhòr a h-uile cuspair saidheansail. Bidh luchd-rannsachaidh Saotharlann Nàiseanta Argonne ag obair gu dlùth le luchd-rannsachaidh bho cheudan de chompanaidhean, oilthighean, agus buidhnean feadarail, stàite agus baile gus an cuideachadh le bhith a’ fuasgladh dhuilgheadasan sònraichte, a’ leasachadh ceannardas saidheansail na SA, agus a’ togail àm ri teachd nas fheàrr don dùthaich. Tha luchd-obrach aig Argonne bho chòrr air 60 nàiseantachd agus tha e air a riaghladh le Argonne LLC ann an Chicago, pàirt de Oifis Saidheans Roinn Cumhachd na SA.
’S e Oifis Saidheans Roinn Lùtha nan Stàitean Aonaichte an neach-maoineachaidh as motha airson rannsachadh saidheans corporra anns na Stàitean Aonaichte agus tha iad ag obair gus dèiligeadh ri cuid de na dùbhlain as cudromaiche nar linn. Airson tuilleadh fiosrachaidh, tadhail air https://energy.gov/science.
Ùine puist: 6 dhen t-Samhain 2023