| 세계 가장 밝은 싱크로트론 방사광원 2018년 착공 | ||
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 세계에서 밝기와 간섭도가 가장 높은 광원으로 자리매김할 베이징광원－고성능 고에너지 싱크로트론 방사광원 프로젝트가 2018년 11월에 착공하여 6년 후에 완공될 예정이다. "13차 5개년 계획"의 국가 중요 과학기술 인프라인 베이징광원은 화이러우(懷柔)과학단지에 입주할 예정이며 계획투자규모는 48억 위안(한화로 약 8,230억 800만 원)에 달한다. 베이징광원의 밝기와 간섭도는 세계 현존, 건설 또는 계획 중의 기타 광원을 초과하는데 국가 수요를 만족시키는 외 다양한 기초과학 분야의 선도 연구를 지원하게 된다. 이렇게 되면 중국은 싱크로트론 방사광원 및 응용 면에서 세계 선진수준에 한걸음 더 다가서게 된다. 현재 세계적으로 건설된 싱크로트론 방사광원은 50여 대로서 다양한 에너지영역의 X선 및 각종 첨단 실험기술을 제공하는 등 다양한 학과 분야의 혁신 연구에 이용되고 있다. 중국은 상하이광원 건설로 중간에너지(medium energy)영역 X선 연구에서 국제 선진수준에 도달하였다. 국가 안전을 도모하고 공업의 핵심적 혁신능력을 한층 더 향상시키기 위해 고에너지 싱크로트론 방사광원 건설은 필수적이다. 베이징광원은 저장링의 전자방사도(emittance)를 대폭 낮출 수 있는 "멀티 벤드 철분산(Multi bend iron dispersion)" 구조를 적용하여 전자방사도를 0.1나노라디안(nm·rad) 이하로 낮추어 회절 한계에 근접한다. 적절한 개선을 거치면 회절 한계(0.01nm·rad)까지 도달시킬 수 있다. 회절한계 광원의 각종 핵심 성능지표는 기존 3세대 싱크로트론 방사광원을 훨씬 초과하기에 4세대 싱크로트론 방사광원으로도 불린다. 초저 전자방사도로 인해 X선 밝기가 보장되는데 광자 에너지가 300전자볼트(keV)에 달하는 경질 X선 생성이 가능하며 X선 대역에서 단위 시간에 단위 면적을 통과하는 광자 수, 단위 각도 방향으로 통과하는 광자 수(스펙트럼 밝기)는 1022개에 달한다. 이는 세계에서 가장 밝은 미국 국가싱크로트론 방사광원(NSLS-II)에 비해 70배 더 밝고 스웨덴의 MAX IV에 비해 10배 더 밝다. 이로써 기존의 실험기술 능력은 크게 향상될 전망이다. 예컨대 고에너지 광자는 강한 투과 능력을 보유하고 있으므로 실험실 샘플이 아닌 실제 공학 부품을 연구할 수 있으며 실제 부품 생산 또는 사용 과정에 나타나는 변화를 실시간으로 연구할 수 있다. 뿐만 아니라 초저 전자방사도는 X선 해상도를 백만 전자볼트(MeV) 수량급까지 향상시킬 수 있다. 따라서 X선을 나노 규모 광반에 집광하며 또한 양호한 간섭성을 구현할 수 있다. 향후 생명과학, 환경과학, 중시계(mesoscopic)과학 등 분야에서 상기 성능에 기반한 나노해상도 X선 형광 이미징, 흡수분광학 이미징 등 새로운 실험기술이 출현할 것으로 예상된다. 준 회절한계 고에너지 광원은 고속대량, 고품질 X선을 생성함으로써 10마이크로미터에서 10나노미터 범위의 중시계 규모 관련 과학연구를 진행하게 될 것이다. 향후 재료 노화, 응력 형성 패턴, 한 가닥 혈관에서 세포와 혈액의 유동, 마이크로·나노급 장치의 동작 현황, 리튬전지 리튬이온의 주입과 추출 그리고 기초물리 관련 시스템에서 발생하는 다양한 파생현상 등에 대한 연구가 활성화 될 것으로 전망된다. 정보출처 : http://scitech.people.com.cn/n1/2017/0119/c1057-29036724.html |
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