ESRF-rådet, representerar ESRF:s 22 partnernationer, gav grönt ljus för konstruktion och driftsättning av fyra nya strållinjer 2018-2022. Strållinjerna är designade för att utnyttja den förbättrade prestandan hos den första av en ny generation synkrotroner, den extremt briljanta källan (EBS), som byggs vid ESRF.

De fyra nya strållinjerna kommer att stödja forskning som tar itu med de stora utmaningarna som vårt samhälle står inför, inklusive att definiera nästa generation av biomaterial och nya hållbara material, utveckla nya läkemedel, reda ut de komplexa mekanismerna hos levande organismer och rekonstruera historiska artefakter och fossiler i 3D, som kommer att öppna nya fönster till mänsklighetens ursprung.

De fyra ESRF-EBS flaggskeppsstrållinjerna:

• En strållinje för seriell makromolekylär kristallografi
  Seriell kristallografi växer fram som en unik teknik för att lösa strukturer av viktiga klasser av proteiner endast tillgängliga i sub-mikronkristaller, samtidigt som man hanterar strålningsskador. Denna EBS-strållinje kommer att ge nya perspektiv för biovetenskap genom att tillhandahålla en unik anläggning över hela världen för dess flödestäthet och stabilitet. Exempel på forskningsapplikationer:grundläggande problem såsom enzymkinetik; läkemedelseffekter i målproteiner; determinanter som neutraliserar humana antikroppar mot virus.
• En strållinje för hårdröntgendiffraktionsmikroskopi
  Mörkfälts-hårdröntgenmikroskopi är unik för att studera de hierarkiska korrelationerna mellan strukturer i material från millimeterområdet ner till tiotals nanometer. Denna strållinje kommer att ge nya perspektiv för en djupare förståelse av materialegenskaper i nanostrukturerade och icke-homogena material genom att tillhandahålla en unik anläggning över hela världen för dess hårda röntgenpenetrering, flödestäthet och stabilitet. Exempel på forskningsapplikationer:flerskalig karakterisering av moderna tekniska material; biomaterial som konstgjorda höfter, implantat; effekter av miljöagenter; materialutmattning vid transporter.
• En strållinje för koherent röntgendynamik och bildbehandlingsapplikationer
  Koherenta röntgenstrålar är idealiska för att studera de hemliga korrelationerna i material och levande materia i 3D-rymden och i tid under operandoförhållanden. Denna strållinje kommer att ge nya perspektiv för att observera dynamiska processer under verkliga förhållanden och upptäcka karakteristiska korrelationer som bestämmer reversibla och reversibla processer ner till en enda atom genom att utnyttja EBS oöverträffade koherenta röntgenflöde. Exempel på forskningsapplikationer:dynamik och struktur av muskeldeformation; förstå grunderna för hjärtsjukdomar; biomineraliseringsprocesser i tänder (dentin); bildbildning i fotoniska enheter (smarttelefonpaneler).
• En strållinje för High Throughput Large Field Fas-kontrast
  Med mycket hög energi och röntgenkoherens, hög genomströmningstomografi är idealiskt lämpad för att studera stora föremål (~1 meter) med en submikrometers upplösning på ett oförstörande sätt. Denna strållinje kommer att ge nya perspektiv för forskning inom paleontologi och arkeologi, men också för industriella studier av material genom att tillhandahålla den största synkrotronstrålen med hög energi och hög koherens i världen för hierarkisk avbildning och tomografi med hög genomströmning. Exempel på forskningsapplikationer för 3D-avbildning:material för rymden, aeronautik, bil; mikronskalig anatomi av kompletta organ; hierarkisk avbildning av stora exemplar (t.ex. mumier); 3D-virtuell rekonstruktion av fossiler och unika artefakter.

En extremt lysande källa för ett kvantsprång i forskningen

I maj 2015 ESRF lanserade ESRF-EBS-projektet, en investering på 150 miljoner euro under 2015-2022. EBS är en ny och revolutionerande röntgenkälla, baserad på ett nytt koncept med förvaringsring. Detta är den första av en ny generation synkrotroner, vars design har antagits av i stort sett alla framtida synkrotronlaboratorier över hela världen. EBS är också ett innovativt vetenskapligt projekt, med ett ambitiöst instrumenteringsprogram, en intensifierad "big data"-strategi, och konstruktion av nya toppmoderna strållinjer, utformad för att utnyttja den förbättrade briljansen, koherensflöde och prestanda hos EBS-källan.

Detta beslut att bygga de fyra strållinjerna representerar en avgörande milstolpe för ESRF-EBS-projektet. Medan andra fjärde generationens uppgraderingsprojekt runt om i världen fortfarande är i konceptfasen, EBS är utanför blocken och drar nya perspektiv för röntgenvetenskap med en ambitiös portfölj av strållinjer.

"Den nya förvaringsringen, tillsammans med den mest avancerade portföljen av nya strållinjer, kommer att göra det möjligt för forskare att föra röntgenvetenskap till forskningsdomäner och tillämpningar som inte kunde ha föreställts för några år sedan. EBS kommer att tillhandahålla nya verktyg för undersökning av material och levande materia från den makroskopiska världen ner till nanometerskalan och till och med ner till en enda atom. Att öppna nya möjligheter för synkrotronvetenskap är kärnan i ESRF:s uppdrag", understryker Dr Francesco Sette, ESRF:s generaldirektör.

Ett starkt engagemang från det internationella forskarsamhället för röntgen

Rådets beslut är resultatet av en process som starkt har involverat det internationella forskarsamfundet. 2015, ESRF lanserade en uppmaning till intresseanmälan (Eol) för att identifiera de mest effektfulla och vetenskapligt lovande projekten som ESRF kan förverkliga med EBS-källan. ESRF:s vetenskapliga rådgivande kommitté valde ut åtta projekt bland de 48 Eol som mottagits.

"Sedan den första tredje generationens synkrotron byggdes och togs i drift under perioden 1988-94, ESRF har uppfunnit en ny modell för samarbete mellan synkrotronforskare och ingenjörer:dela expertis och resurser mellan partnerländerna för att få de bästa sinnena, öka internationellt samarbete och leverera den bästa vetenskapen. I dag, ESRF fortsätter att spela denna pionjärroll med EBS-projektet, vilket framgår av nya partnerländer som får tillgång till ESRF och genom det enorma engagemanget från röntgenvetenskapssamfundet i att definiera det framtida EBS-vetenskapliga programmet och strållinjerna", säger Dr Francesco Sette.