Aquest laboratori s'ha desenvolupat gràcies al projecte "Desenvolupament de Tecnologia avançada per a ALBA II" (Ref. ALBA01 Next Generation funding - Mecanisme de Recuperació i Resiliència), que dóna suport als avenços tecnològics necessaris per convertir el Sincrotró ALBA en una instal·lació de 4a generació.

Molts dels experiments que es realitzen a les fonts de llum de sincrotró depenen del posicionament de les mostres i dels components òptics amb una precisió nanomètrica. Assolir aquest nivell d'estabilitat és essencial per a tècniques com la microscòpia de raigs X, la difracció i les nanosondes, on el feix de raigs X pot tenir tan sols uns quants micròmetres, o fins i tot nanòmetres, d'amplada.

El nou 'Nanomotion Lab' del Sincrotró ALBA proporciona un entorn controlat per desenvolupar, acoblar i provar sistemes mecatrònics d'alta precisió, garantint que la instrumentació compleixi els exigents requisits de posicionament dels experiments de sincrotró més avançats.

Permet desenvolupar instrumentació per recopilar dades de forma més ràpida i precisa millorant el control de moviment i la sincronització entre els components de la línia de llum, amb l'objectiu d'obtenir millors resultats científics. Les seves activitats inclouen el disseny mecatrònic, la metrologia de moviment, l'optimització del control de moviment, les proves de prototips i la posada en marxa d'instrumentació.

El laboratori també permet investigar en mecatrònica de precisió, incloent nous algorismes de control, sistemes de sincronització i tecnologies de retroalimentació basades en interferòmetres i altre tipus de sensors.

Més enllà del sincrotró, aquest tipus de desenvolupament tecnològic també té un gran potencial per a la innovació industrial, ja que els mateixos conceptes d'enginyeria de precisió es poden transferir a sectors com el de la fabricació avançada, l'òptica o els semiconductors.

Els responsables del 'Nanomotion Lab' són Nilson Bernardo Pereira i Juan Luis Frieiro Castro, membres de la secció de ciència interdisciplinària i multimodal de la divisió d'Experiments.

Una sala blanca amb estabilitat a nivell nanomètric

El laboratori ha estat construït com un sala blanca de 100 m2 ubicada directament sobre la llosa principal de la zona experimental del Sincrotró ALBA, fet que li proporciona una excel·lent estabilitat tèrmica i mecànica.

Està dividit en tres àrees: una sala blanca de treball, una sala d'aïllament acústic per a mesuraments extremadament sensibles i una sala de control per al muntatge, proves i el control remot dels sistemes.

El laboratori manté una estricta estabilitat ambiental i inclou control de temperatura, humitat, flux daire i nivells de partícules. Els filtres HEPA d'alta eficiència eliminen el 99,995% de les partícules de més de 0,3 micròmetres, mentre que una xarxa de sensors monitoritza contínuament la temperatura, la humitat i les vibracions.

La sala d´aïllament acústic proporciona un entorn encara més estable en reduir el soroll acústic i altres pertorbacions externes. La temperatura es manté estable amb una precisió de ±0,01 °C. Aquestes condicions són crucials per als sistemes de prova, els sensors de retroalimentació interferomètrica i les plataformes de moviment de precisió, que requereixen entorns extremadament estables per assolir el màxim rendiment.

Preparant les tecnologies per a l'ALBA II

L'ALBA II és el projecte de renovació que transformarà el Sincrotró ALBA en un instal·lació de 4a generació, proporcionant una llum de sincrotró encara més brillant i coherent amb més resolució. El projecte, aprovat formalment el 2025, preveu estar llest per a la comunitat d'usuaris el 2032.

La creació del 'Nanomotion Lab' suposa un pas important en la preparació de la infraestructura tecnològica per a ALBA II, ja que proporciona nivells sense precedents d'estabilitat mecànica i precisió de posicionament, necessaris per a les futures línies de llum extrallargues.

Mitjançant el desenvolupament i la validació d'aquestes tecnologies, el nou laboratori garanteix que la instrumentació d'ALBA estarà a punt per aprofitar al màxim les capacitats d'ALBA II.