Part de l’equip involucrat en la instal·lació de XAIRA, reunits a la cabina de control de la línia de llum per veure el primer feix travessant la part òptica.
Cerdanyola del Vallès, 25 d'octubre 2022 El passat 22 de juliol es va obrir l'obturador de la línia (l’element que connecta l'anell d'emmagatzematge de l’accelerador amb la línia de llum, situat dins del propi túnel) per a transferir la llum de sincrotró a la cabina òptica. Aquesta part és la responsable de filtrar els raigs X presents en la llum de sincrotró i de transportar-los i focalitzar-los en la mostra a estudiar. XAIRA, particularment, utilitza un dispositiu d'inserció com a font de llum: un ondulador en el buit de 2,3m de llarg.
El primer element de la part òptica és el primer mirall de focalització horitzontal (HPM), situat dins la cabina òptica. S'utilitza per absorbir al voltant de la meitat de la potència de la llum de sincrotró i proveeix una primera focalització horitzontal del feix.
La posada en marxa es va produir a les 7 del matí utilitzant un corrent inicialment molt baix (1 mA) en l'anell d'emmagatzematge per a testejar el sistema a baixa potència. En il·luminar els elements òptics amb el feix de fotons, aquests agafen la seva potència i comencen a emanar les espècies químiques adsorbides a la seva superfície (aigua, nitrogen, …), de manera que empitjora el buit de la cambra. Seguint el pla de posada en marxa, es va augmentar lentament el corrent que circulava per l'anell d'emmagatzematge alhora que es comprovava que la temperatura i la pressió dels elements òptics dins de les cambres de buit es mantinguessin dins de límits acceptables, fins a aconseguir un corrent nominal de 250 mA en l'anell.
Una vegada aconseguit això, era necessari configurar el dispositiu d'inserció amb els valors nominals de la línia de llum. Això es va realitzar mantenint el corrent de l'anell accelerador a 250 mA i augmentant la potència tancant gradualment l'espai entre les dues mandíbules de l’ondulador –les matrius magnètiques que desvien la trajectòria del feix d'electrons– des d'un valor inicial de 30 mm fins a un valor final de 5,5 mm, pròxim al límit de l'instrument, produint una potència d’uns 4 kW en uns pocs mil·límetres quadrats. Aquest procediment de reducció de l’espai de l’ondulador també augmenta el nombre de fotons, especialment en el rang dels raigs X que s’usaran en els experiments que es faran a XAIRA. Aquesta feina va prendre la major part dels dos dies que va durar la posada en marxa. Això es deu al fet que, en augmentar la potència, l'efecte d'emanació de gasos als elements òptics porta a una pèrdua de buit, la qual cosa necessita cert temps per a ser compensada per les bombes instal·lades a les cambres de buit.
El feix de llum reflectit pel HPM va ser detectat per una pantalla de monitoratge de fluorescència situada més endavant en la direcció del feix. Aquest diagnòstic del feix consisteix en una càmera on es visualitza una pantalla feta de diamant, l'únic material capaç de suportar la potència que rep, que brilla amb la radiació. D'aquesta manera, el feix es detecta com un gran punt luminescent en la pantalla. La seva forma i grandària venien donades per les escletxes col·locades entre l'obturador de línia i el HPM que defineixen el feix.
Esquerra: feix a la primera pantalla de monitoratge de fluorescència. Dreta: primera observació del feix amb un corrent de 250 mA i amb l’espai de l’ondulador completament obert. El feix es va observar amb una obertura de 25 mm després de centrar les escletxes amb l'eix del feix.
Utilitzant els valors d'intensitat obtinguts del monitoratge de radiació, es van centrar les escletxes respecte l'eix del feix de fotons. D'aquesta manera es pot assegurar que la part central de la distribució de potència (la utilitzada en els experiments) no és bloquejada per les escletxes i pot arribar al mirall i a la part òptica posterior.
A partir d’aquestes dades de la posada en marxa es van realinear tots els elements de la cabina òptica per ajustar-se millor a la trajectòria real del feix.
Ara l’equip del XAIRA està treballant en l’alineament del feix al monocromador amb l’ajuda d’una segona pantalla de monitoratge de fluorescència ubicada posteriorment. Seguint aquest exitós camí iniciat per aquesta primera fita, el següent objectiu serà portar el feix de fotons a la cabina experimental. XAIRA serà la 10a línia de llum del Sincrotró ALBA i s’espera que rebi els seus primer usuaris cap a finals del 2023.
Aquest projecte està cofinançat pel Fons Europeu de Desenvolupament Regional (FEDER) dins el Programa Operatiu Plurirregional d'Espanya (anterior Creixement Intel·ligent) 2014-2020.
