En af verdens mest avancerede partikelacceleratorer er netop blevet bygget på dansk jord. Den virker som en form for mikroskop, der kan aflure alverdens materialer deres hemmeligheder – helt nede på det plan, hvor man kan se atomer sidde sammen.
Acceleratoren hedder ASTRID2 og er netop flyttet ind på Aarhus Universitets forskningscenter for acceleratorfysik. Håbet er, at ASTRID2 vil åbne nye vidder for videnskab.
»Vores nuværende accelerator ASTRID blev bygget for 20 år siden, og den førte til store, uventede opdagelser. Man har blandt andet opdaget nogle meget små udposninger, der sidder på menneskelige sædceller. Og man har opdaget nogle helt nye egenskaber ved materialet grafén, der er meget tynde lag af kulstof. Takket være ASTRID har man fundet en måde, så man kan bruge grafén til at skabe transistorer – halvledere – med.«
»Ingen havde tænkt på dét, da vi byggede ASTRID. Så vi forventer, at ASTRID2 på samme måde vil skabe spændende og uventede resultater,« siger centerleder ved Aarhus Universitets Institut for Lagerringsfaciliteter, Søren Pape Møller, der har ledet byggeprojektet.
En helt ekstremt præcis røntgenstråle
Forskellen på ASTRID2 og den gamle ASTRID er, at den nye partikelaccelerator har en røntgenstråle, der er helt ekstremt præcis og koncentreret.
Maskinen fungerer ved, at
-
Røntgenstrålen rammer en detalje i det undersøgte materiale
- Elektroner bliver derved slået af materialet, og en analyse af dem afslører, hvilke egenskaber materialet har.
Da røntgenstrålen er meget mere præcis end på ASTRID, er den i stand til at sladre om endnu flere materiale-detaljer.
»Strålen på ASTRID2 er så fokuseret, at vi nu kan se på endnu mindre områder og få at vide, hvordan de opfører sig. Ved at analysere på elektronerne på røntgenstrålen kan vi sige, hvordan atomerne sidder rent geometrisk – altså, hvad materialet består af. Samtidig lærer vi også om funktionen af atomerne.«
»Når vi ved det, kan vi ændre og forbedre materialet. Vi kan for eksempel lave hårdere materiale, bedre transistorer eller nye kemiske forbindelser til brug i medicin. Det er sådan, naturvidenskabsfolk tænker: Vi skal undersøge en ting, lære noget nyt om den og så ændre den, så den kan bruges til nye eller bedre formål,« siger Søren Pape Møller.
Giver desværre ikke billeder
Desværre kommer vi på Videnskab.dk ikke til at bringe fotografier af de meget små materiale-dele, som ASTRID2 kommer til at undersøge. Partikelacceleratoren er nemlig ikke et mikroskop i traditionel forstand – altså en anordning, der viser et forstørret billede.
De data, ASTRID2 kan producere, er derimod tal og grafer på en computerskærm.
»Men man kan modellere de tal og grafer. Og det er på den måde, vi kan danne os et indtryk af, hvordan et materiale ser ud og kan opføre sig,« fortæller Søren Pape Møller.
Resultaterne vil vise sig om et par år
Forskeren forventer dog, at ASTRID2 først vil føre til nye spændende opdagelser om et par år.
Da den gamle ASTRID kom til Aarhus Universitet for 20 år siden, var teknologien stadig meget ny. Da åbnede partikelacceleratoren et udsyn til jomfrueligt land. I dag skal man derimod nok lede lidt længere tid, før resultaterne vil vise sig.
Men det slår ikke skår i Søren Pape Møllers glæde. Han er sikker på, at resultaterne af den 37 millioner kroner dyre investering vil vise sig. Den internationale interesse har da også været stor.
»Vi har fået bygget et fantastisk instrument, som er unikt på verdensplan. Forskere fra hele verden vil komme forbi og bruge det. Sammen kan vi lave fællesprojekter, og vi vil kunne lære af dem. ASTRID2 er så interessant, at vi nu har noget at ’bytte med’, når vi vil have forskningsmæssige input fra resten af verden,« siger Søren Pape.
ASTRID2 mødte for et par dage siden statsminister Helle Thorning-Schmidt (S). I dag bliver det videnskabsminister Morten Østergaards (R) tur, når han skal indvie den store maskine.
