«نکات و نحوه نوشتن و ارسال پیشنهاده (Proposal) برای انجام آزمایش در خط باریکههای چشمه نور سنکروترونی استرالیا»
هلن برند
دانشمند ارشد خط باریکه پراش پودری چشمه نور سنکروترونی استرالیا
📺 https://www.aparat.com/v/ujmgvxs
📺 https://www.aparat.com/playlist/8947280
✅ برخی پرسشهای مطرح شده برای نوشتن پیشنهاده انجام آزمایش در خط باریکه چشمه نور سنکروترونی:
⭕️ چرا آزمایش شما نیاز به خط باریکه چشمه نور سنکروترونی دارد؟
⭕️ آیا این آزمایش توسط ابزارهای آزمایشگاهی معمول مانند ریزبین الکترونی (Electron Microscope) یا روشهای آزمایشگاهی متداول دیگر قابل انجام نبوده است؟
⭕️ تاریخچه علمی پژوهش شما چیست و چرا این موضوع پژوهش در حوزه خود جذابیت دارد؟
⭕️ پژوهش شما کدامیک از اولویتبندیهای علمی-صنعتی کشور را مورد توجه قرار میدهد؟
⭕️ نتایج ملموس این پژوهش چیست؟ داروی جدید؟ بهبود فرآیند تولید انرژی؟ تکمیل پایگاه داده اطلاعات مواد؟ شناخت عوامل بیماری؟ مدیریت منابع آبی و خاکی؟ ...
⭕️ خطرات و احتیاطهای لازم برای کار با نمونههای مورد آزمایش شما چیست؟
⭕️ نقش هر یک از اعضای گروه در این پژوهش چیست و آیا اعضای گروه شما همه تواناییها و تجربههای لازم از آمادهسازی نمونه تا انجام آزمایش در خط باریکه و دادهگیری و تحلیل دادهها را دارند؟
«دوامپذیری (Sustainability) در شتابدهندههای ذرات»
مایک سیدل
📺 https://www.aparat.com/v/ljix8a0
⚡️برخی عناوین و نکات مورد اشاره در این ارایه:
✅ تعریفی از دوامپذیری (Sustainability): تامین نیازهای حال حاضر بدون به خطر انداختن تواناییها و قابلیتهای نسلهای آینده.
✅ برخی روشهای اعمال دوامپذیری در شتابدهندههای ذرات:
⭕️ استفاده از مغناطیسهای دائمی (Permanent Magnets) بجای مغناطیسهای الکتریکی (Electromagnets)
⭕️ استفاده از پیچههای ابررسانای دما بالا (High Temperature Superconductor) در مغناطیسها
⭕️ افزایش بهرهوری منابع توان بسامد رادیویی (RF)
🔆 رساندن بهرهوری کلایسترون به بیش از ۸۰ درصد
🔆 بهرهوری تقویتکننده حالت جامد (Solid State Amplifier) بسته به بسامد کاری میتواند بیش از ۹۰ درصد باشد.
⭕️ استفاده از صفحات خورشیدی برای تامین بخشی از انرژی مورد نیاز
⭕️ استفاده مفید از حرارت تولید شده در شتابدهندههای ذرات (Heat Recovery)
⭕️ بازیافت حداکثری عناصر خاکی کمیاب (Rare Earth Elements) و کاهش استفاده از آنها تا جای ممکن
«۲۲امین کارگاه بینالمللی اندازهگیری مغناطیسی»
⚡️ویدئوی ارائههای کارگاه:
📺 https://www.aparat.com/playlist/22659050
22nd International Magnetic Measurement Workshop (IMMW22)
https://indico.cnpem.br/event/2/timetable/?view=standard
⚡️برخی عناوین و مطالب مورد اشاره در این کارگاه:
✅ سامانههای اندازهگیری مغناطیسی در شتابدهندهها:
⭕️ کاوند اثر هال (Hall Probe)
⭕️ پیچه چرخان (Rotating Coil)
⭕️ پیچه هلمهولتز (Helmholtz Coil)
⭕️ پیچه معلق زن (Flipping Coil)
⭕️ سیم کشیده (Stretched Wire)
🔆 Single Stretched Wire (SSW)
🔆Multi Stretched Wire (MSW)
⭕️ سیم مرتعش (Vibrating Wire)
⭕️ سیم تپداده (Pulsed Wire)
✅ فعالیتهای اندازهگیری مغناطیسی در شتابدهندهها و موسسات:
⭕️ چشمه نور SIRIUS برزیل
⭕️ چشمه نور ALS آمریکا
⭕️ چشمه نور APS آمریکا
⭕️ چشمه نور NSLS-II آمریکا
⭕️ آزمایشگاه ملی شتابدهنده FERMILAB آمریکا
⭕️ آزمایشگاه ملی شتابدهنده SLAC آمریکا
⭕️ چشمه نور BESSY و مرکز HZB آلمان
⭕️ چشمه نور PETRA IV و مرکز پژوهشی DESY آلمان
⭕️ چشمه نور ALBA اسپانیا
⭕️ چشمه نور Diamond انگلیس
⭕️ چشمه نور SLS-II و موسسه PSI سوییس
⭕️ چشمه نور ESRF فرانسه
⭕️ سازمان CERN اروپا
⭕️ چشمه نور TPS تایوان
⭕️ چشمه نور HEPS و موسسه IHEP چین
«بلورنگاری شیمیایی و پروتئینی در خطوط باریکه MX چشمه نور AS استرالیا»
📺 https://www.aparat.com/v/trnw763
⚡️در این ارائه به برخی کاربردها و مزیتهای خطوط باریکه Macromolecular Crystallography اشاره شده و نکات و فرآیندهای ضروری برای انجام آزمایش در این خطوط باریکه بیان میگردد:
✅ مشخصات خط باریکه MX1:
⭕️ محدوده انرژی: ۸.۵ تا ۱۷.۵ keV
⭕️ اندازه باریکه در محل نمونه: ۱۲۰*۱۲۰ µm
⭕️ آشکارساز: Dectris EIGER2 X 9M
⭕️ زاویهسنج (Goniometer): Mini-Kappa
⭕️ کمترین اندازه بلور توصیه شده:
🔆 بلورهای پروتئینی: بیش از ۵۰ µm
🔆بلورهای شیمیایی: ۱۰ µm
⭕️ محدوده تغییر دمای نمونه: ۹۰ تا ۵۰۰ کلوین
⭕️ بیشینه فشار نمونه: ۵ GPa
✅ مشخصات خط باریکه MX2:
⭕️ محدوده انرژی: ۸ تا ۲۱ keV
⭕️ اندازه باریکه در محل نمونه: ۱۵*۲۵ µm
⭕️ آشکارساز: Dectris EIGER X 16M
⭕️ کمترین اندازه بلور توصیه شده:
🔆 بلورهای پروتئینی: بیش از ۱۰ µm
🔆بلورهای شیمیایی: ۵ µm
⭕️ محدوده تغییر دمای نمونه: ۹۰ تا ۴۰۰ کلوین
✅ بعضی مزایای خط باریکه بلورنگاری درشتمولکولی چشمه نور سنکروترونی نسبت به دستگاههای پرتو ایکس آزمایشگاهی معمول:
⭕️ روشنایی (Brightness) چندین میلیون برابری - > امکان دادهگیری از بلورهای پراشنده ضعیف
⭕️ امکان تنظیم طول موج پرتو ایکس در یک بازه نسبتا گسترده
⭕️ امکان متمرکز کردن پرتو ایکس در یک مقطع بسیار کوچک ( ۱۵*۲۵ µm )
⭕️ تکمیل دادهگیری در عرض چند دقیقه در مقایسه با چند ساعت یا چند روز
⭕️ جاگذاری نمونهها توسط ربات -> بررسی چندصد نمونه در یک جلسه آزمایش
⭕️ تفکیکپذیری بهتر و نگاشت چگالی الکترون قابل اعتمادتر
«کاربردها و نکات و فرآیندهای لازم برای کاربری خطوط باریکه BioSAXS، SAXS و WAXS چشمه نور AS استرالیا»
📺 https://www.aparat.com/v/nhn0dsq
⚡️در این ارائه به برخی کاربردها و مزیتهای خطوط باریکه Small/Wide Angle X-Ray Scattering و Biological Small Angle X-Ray Scattering اشاره شده و نکات و فرآیندهای ضروری برای انجام آزمایش در این خطوط باریکه بیان میگردد:
✅ مشخصات خط باریکه BioSAXS:
⭕️ محدوده انرژی: ۸ تا ۱۵ keV
⭕️ اندازه باریکه در محل نمونه: ۱۲x۲۶۱ µm2
⭕️ شار فوتونی در محل نمونه: بیش از ۱۰۱۴ فوتون در ثانیه
✅ برخی کاربریهای این خطوط باریکه:
⭕️ تاشدگی پروتئین (Protein Folding) و ساختارهای زیستی درشتمولکول
🔆 بررسی پروتئینها بدون بلوری کردن آنها
🔆 بررسی تحول و تغییرات پویای این ساختارها
🔆 بررسی اندرکنش پویای پروتئین با پروتئین، اسیدنوکلئیک با پروتئین و برهمکنشهای زیمایهای (Enzymatic) با کاربردهایی چون شناخت بیماریها و یافتن روشهای پیشگیری و درمان
⭕️ ماده چگال نرم
🔆 امکان بررسی مواد فعال سطحی (Surfactants) برای دارورسانی (Drug Delivery) و نانوپزشکی (Nanomedicine)
🔆 امکان بررسی همبسپارهای دوگانهدوست (Amphiphilic Copolymers) با کاربردهایی در دارورسانی، نانوپزشکی، ساخت واکنشیارهای نوری (Photocatalyst)
🔆 امکان بررسی ساختار و عملکرد چربیزهها (Liposome) برای حمل عاملهای دارویی
⭕️ امکان بررسی ریزشارهها (Microfluids)
⭕️ امکان بررسی نانوذرات و ساختارهای انبوههای (Aggregate Structures)
⭕️ نیمرساناهای آلی (Organic Semiconductors)
⭕️ مغناطیس نانومقیاس
«کاربردها و نکات و فرآیندهای لازم برای انجام آزمایش طیفنمایی جذب پرتو ایکس در خطوط باریکه XAS چشمه نور AS استرالیا»
📺 https://www.aparat.com/v/qsteuv0
⚡️در این ارائه به برخی کاربردها و مزیتهای خطوط باریکه X-Ray Absorption Spectroscopy ، Soft X-Ray Spectroscopy (SXR) و Medium Energy X-Ray Absorption Spectroscopy (MEX) اشاره شده و نکات و فرآیندهای ضروری برای انجام آزمایش در این خطوط باریکه بیان میگردد:
✅ فنون آزمایش اصلی مورد استفاده در این خطوط باریکه:
⭕️ X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)
⭕️ Near Edge X-ray Absorption Spectroscopy (NEXAFS)
⭕️ Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS)
⭕️ Angle Resolved Photoelectron Spectroscopy (ARPES)
✅ برخی کاربردهای این خطوط باریکه:
⭕️ بررسی ساختار مولکولی و عملکرد پروتئینهای فلزی (Metalloprotein) مانند واکنشیارهای زیستی چون هموگلوبین
⭕️ بررسی خواص خاک، میزان اثربخشی کودها، رشد گیاهان و میزان انتقال، توزیع و زیستفراهمی (Bioavailability) ریزمغذیها (Micronutrient) در کشاورزی و صنایع غذایی
⭕️ بررسی خواص و عملکرد نیمرساناهایی چون فسفید ایندیوم طی فرآوریهای مختلف برای بکارگیری در قطعات الکترونیکی
⭕️ بررسی ساختار مولکولی و ویژگیهای مواد خاصی چون ریزبلورها و مواد نانو که مناسب انجام آزمایشهای پراش پرتو ایکس نیستند
⭕️ مطالعات زمینشیمیایی برای شناخت فرآیندهای شکلگیری ترکیبات فلزهای ارزشمند و بهینهسازی استخراج آنها
⭕️ بررسی شکلگیری و ویژگیهای لایههای نازک (Thin Film) در ساخت قطعات الکترونیکی و الکترونیکنوری
«کاربردها و نکات و فرآیندهای لازم برای انجام آزمایش ریزبینی (Microscopy) در خطوط باریکه چشمه نور AS استرالیا»
📺 https://www.aparat.com/v/dib1iat
⚡️در این ارائه به برخی کاربردها و مزیتهای خطوط باریکه X-ray Fluorescence Microscopy (XFM) و Nanoprobe اشاره شده و نکات و فرآیندهای ضروری برای انجام آزمایش در این خطوط باریکه بیان میگردد:
✅ بعضی ویژگیهای خط باریکه نانوکاوند (Nanoprobe):
⭕️ قطر باریکه: ۶۰ تا ۳۰۰ nm
⭕️ تفکیکپذیری در برهمنگاری (Ptychography): ۶ تا ۳۰ nm
⭕️ محدوده انرژی: ۳.۵ تا ۲۲ keV
⭕️ بیشینه شار فوتونی در محل نمونه: بیش از ۱۰E۱۱ فوتون در ثانیه
⭕️ کمترین ΔE/E (تکفامی): ۰.۰۱٪
⭕️ امکان مقطعنگاری سه بعدی (3D Tomography) در مقیاس نانو
✅ بعضی ویژگیها و مزایای خط باریکه XFM:
⭕️ محدوده انرژی: ۴ تا ۳۰ keV
⭕️عناصر قابل شناسایی: سیلیکون و عناصر بعد از آن
⭕️ اندازه تصویردانه (Pixel): ۵۰۰ nm
⭕️ حد غلظت قابل شناسایی: ۱ جزء در میلیون (ppm)
⭕️ ابعاد قابل پویش نمونه: ۱۰۰x۱۳۵ mm
⭕️ آشکارسازها: Maia 384، Vortex EM، Vortex ME3، Eiger 1M، Mirion Ge
⭕️ نیاز به حداقل آمادهسازی نمونه
⭕️ امکان بررسی نمونه خارج از خلا
⭕️ امکان همراه کردن نتایج پویش (Scan) نمونه با نتایج XANES، XBDM، uXRD و برهمنگاری
⭕️ پویش سریع سطحهای وسیع نمونه با تفکیکپذیری بالا
برنامهریزی کرهجنوبی برای دستیابی به تسلط و برتری جهانی در فناوریهای حیاتی و نوپدید: Critical and Emerging Technologies (CETs)
با هدفگذاریهایی چون:
⚡️پیشتاز کردن کرهجنوبی در رقابت جهانی فناوریها (قرارگیری بین سه کشور برتر در هر حوزه)
⚡️ایجاد ابرفاصله (Super-Gap) با عمده رقیبان
طی بررسیهای گسترده کارگروههای مختلف، ۱۲ حوزه فناوریهای حیاتی و ۵۰ زیرشاخه آنها برای ایجاد و/یا حفظ و ارتقاء چیرگی و برتری فناورانه جهانی کرهجنوبی انتخاب شدند.
✅ بعضی فناوریهای مورد اشاره در این سندها:
⭕️ نیمرسانا و نمایشگر
🔆 حافظههای دسترسی تصادفی مقاومتی: (ReRAM)
🔆 نیمرسانا و تراشههای AI با کارایی بالا و مصرف پایین
🔆 مدارهای مجتمع سهبعدی: 3D IC
🔆 مدارهای مجتمع مدیریت توان: PMIC
⭕️ زیستفناوری پیشرفته
🔆 زیستشناسی مصنوعی: Synthetic Biology (SynBio)
🔆 درمانهای یاختهای و ژنتیک
⭕️ فناوری کوانتومی
🔆 حسگرهای کوانتومی
✅ برخی اقدامها و گامهای کرهجنوبی برای تحقق برتری در فناوریهای راهبردی:
⭕️ از دست ندادن فرصت طلایی برای ورود همزمان با دیگر رقیبان به عرصه فناوریهای نوپدید و پیشی گرفتن از آنها با فراهم کردن هرچه سریعتر زیرساختها و ابزارهای لازم برای پژوهشگران، فناوران و نوآوران
🔆 ایجاد زیستبوم تحقیق و توسعه مشترک برای همه پژوهشگران و فناوران با الهام از IMEC
🔆 ایجاد زیرساختها و بسترهای بکارگیری AI در مراحل مختلف توسعه این فناوریها
⚡️ تکمیل و راهاندازی چشمه نور دیگری با نام Korea-4GSR با وجود داشتن چشمههای نور PLS-II و PAL-XFEL
Selection of Strategic Critical and Emerging Technologies for South Korea.pdf
حجم:
600.2K
برنامهریزی کرهجنوبی برای دستیابی به تسلط و برتری جهانی در فناوریهای حیاتی و نوپدید: Critical and Emerging Technologies (CETs)
«کاربردها و نکات و فرآیندهای لازم برای انجام آزمایش پراش پرتو ایکس در خطوط باریکه چشمه نور AS استرالیا»
📺 https://www.aparat.com/v/gaeu2e9
⚡️در این ارائه به برخی کاربردها و مزیتهای خطوط باریکه Powder Diffraction (PD) و Advanced Diffraction & Scattering (ADS) اشاره شده و نکات و فرآیندهای ضروری برای انجام آزمایش در این خطوط باریکه بیان میگردد:
✅ بعضی مزایای آزمایش پراش در خط باریکه چشمه نور نسبت به دستگاههای پراش آزمایشگاهی:
⭕️ شار بیشتر (۱۰E۱۰ تا ۱۰E۱۲ برابر)
⭕️ قابلیت تنظیم انرژی پرتو ایکس
⭕️ تفکیکپذیری بالای انرژی و زاویه
⭕️ مقدار ماده مورد نیاز بسیار اندک (کمتر از ۲۰ mg)
⭕️ تفکیک بسیار بالای قلهها (Peak) در زمان بسیار کمتر (مثلا ۴ دقیقه در برابر ۱۰ ساعت)
✅ برخی فنون ارایه شده در این خطوط باریکه:
⭕️ XRD-CT
⭕️ 3D XRD
⭕️ DCT (Diffraction Contrast Tomography)
✅ بعضی ویژگیهای تجمیعی این خطوط باریکه:
⭕️ محدوده انرژی: ۸ تا ۱۵۰ keV
⭕️ کمترین و بیشترین اندازه باریکه در محل نمونه: ۲۰x۲۰ µm2 تا ۱۷x۱۰ mm2
⭕️ بیشینه شار فوتونی در محل نمونه: بیش از ۱۰E۱۴ فوتون در ثانیه
✅ برخی کاربردهای این خطوط باریکه در تحقیقات:
⭕️ توسعه انبارههای (Battery) جدید و بهبود کارایی انبارهها
🔆 جایگزین کردن انبارههای لیتیمی با انبارههای سدیمی
⭕️ توسعه واکنشیارهای بر مبنای MOF (چارچوبهای فلز-آلی) برای تبدیل CO2 به مواد مفیدتر
⭕️ بررسی ویژگیها و تغییر حالت (Active Pharmaceutical Ingredients) طی فرآیندها
⭕️ توسعه مواد پیشرفته با تحلیل تابع توزیع زوج مواد نانو و بررسی تنش و کرنش مواد
«کمک چشمههای نور سنکروترونی و FEL به توسعه مواد و فناوریهای کوانتومی»
📺 https://www.aparat.com/v/awj3zya
⚡️در این ارائه ویدئویی و پرونده پیوست با اشاره به اهمیت توسعه مواد و فناوریهای کوانتومی (Quantum Technology & Quantum Material) به عنوان یکی از فناوریهای راهبردی، برخی ویژگیها و قابلیتهای چشمههای نور سنکروترونی و FEL که میتواند به تحقیقات این حوزه کمک کند بیان میگردد:
✅ خدماتدهی بیش از ۱۶ چشمه نور در قاره اروپا به پژوهشگران، نوآوران و صنعتگران
✅ بعضی ویژگیهای قابل دستیابی در آزمایشهای چشمههای نور:
⭕️ تفکیکپذیری انرژی: meV ۱
⭕️ تفکیکپذیری تکانه: Å-1 ۰.۰۰۵
⭕️ تفکیکپذیری مکان: nm ۱۰
⭕️ تفکیکپذیری زمان: fs ۱۰
⭕️ امکان بررسی ماده در حین عملکرد
✅ بعضی فنون قابل استفاده برای بررسی مواد کوانتومی:
⭕️ Soft X-Ray ARPES (Angle-Resolved Photoelectron Spectroscopy)
⭕️ In Operando Nano-ARPES & Hard X-Ray PES
⭕️ Multimodal Scanning X-Ray Microscopy
⭕️ 3D Bragg Projection Ptychography
🔆 تصویربرداری از رفتار سهبعدی نانومقیاس شبکه (Lattice) و میدانهای کرنش
⭕️ X-Ray Excited Resonance Tunneling
🔆 طیفنمایی جذب پرتو ایکس تکاتمی
✅ برخی حوزههای پژوهشی فناوری کوانتومی منتفع از چشمههای نور:
⭕️ Twistronics
⭕️ Spintronics
⭕️ 2D Transistors
⭕️ Semiconductor Qubits
⭕️ Superconducting Qubits
⭕️ Molecular Qubits
⭕️ Topological Qubits
⭕️ Single Photon Source (SPS)
⭕️ Single Photon Detector (SPD)
⭕️ Color (NV, SiV) Centers
Synchrotron Radiation for Quantum Technologies and Quantum Materials.pdf
حجم:
7.7M
کاربردهای چشمههای نور سنکروترونی و FEL در توسعه مواد و فناوریهای کوانتومی