แหล่งกำเนิดแสงแคนาดา

ที่จัดตั้งขึ้น	1999
ประเภทการวิจัย	แหล่งกำเนิดแสงซินโครตรอน
ผู้อำนวยการ	บิลล์ มาติโก (ซีอีโอ), อิงกริด พิกเกอริง (ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายวิทยาศาสตร์), เควิน ไวแอตต์ (ผู้อำนวยการฝ่ายเครื่องจักรชั่วคราว)
พนักงาน	250 (โดยประมาณ)
ที่ตั้ง	ซัสแคตูน , ซัสแคตเชวัน
หน่วยงานปฏิบัติการ	บริษัทแคนาเดียน ไลท์ ซอร์ส อิงค์
เว็บไซต์	www.lightsource.ca

ศูนย์กำเนิดแสงซินโครตรอนแห่งแคนาดา ( CLS ) (ภาษาฝรั่งเศส: Centre canadien de rayonnement synchrotron – CCRS ) เป็น สิ่งอำนวยความสะดวกด้าน แหล่งกำเนิดแสงซินโครตรอน แห่งชาติของแคนาดา ตั้งอยู่ภายในบริเวณมหาวิทยาลัยซัสแคตเชวันในเมืองซัสแคตูนรัฐซัสแคตเชวัน ประเทศแคนาดา^{[ 1 ]} CLS มีวงแหวนเก็บพลังงาน 2.9 GeV รุ่นที่สาม และอาคารมีพื้นที่ขนาดเท่าสนามฟุตบอลแคนาดา^{[ 2 ]} เปิดทำการในปี 2547 หลังจากที่ชุมชนวิทยาศาสตร์ของแคนาดาได้รณรงค์มาเป็นเวลา 30 ปีเพื่อจัดตั้ง สิ่งอำนวยความสะดวก ด้านรังสีซินโครตรอนในแคนาดา^{[ 3 ]} นับตั้งแต่เปิดทำการ CLS ได้ขยายทั้งจำนวนลำแสงและอาคารในสองเฟส ในฐานะสิ่งอำนวยความสะดวกด้านซินโครตรอนแห่งชาติ^{[ 4 ]}ที่มีผู้ใช้งานมากกว่า 1,000 ราย CLS เป็นที่ตั้งของนักวิทยาศาสตร์จากทุกภูมิภาคของแคนาดาและอีกประมาณ 20 ประเทศ^{[ 5 ]}การวิจัยที่ CLS ครอบคลุมตั้งแต่ไวรัส^{[ 6 ]}ไปจนถึงตัวนำยิ่งยวด^{[ 7 ]}ไปจนถึงไดโนเสาร์^{[ 8 ]}และยังได้รับการยกย่องในด้านวิทยาศาสตร์อุตสาหกรรม^{[ 9 ]} และโปรแกรมการศึกษาระดับมัธยมปลาย อีกด้วย ^{[ 10 ]}

ความสนใจของแคนาดาในรังสีซินโครตรอนเริ่มขึ้นในปี 1972 เมื่อบิล แมคโกแวน จากมหาวิทยาลัยเวสเทิร์นออนแทรีโอ (UWO) จัดการประชุมเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับการใช้งานรังสีซินโครตรอน ในเวลานั้นยังไม่มีผู้ใช้งานรังสีซินโครตรอนในแคนาดา ในปี 1973 แมคโกแวนได้ยื่นข้อเสนอที่ไม่ประสบความสำเร็จต่อสภาวิจัยแห่งชาติ (NRC) เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ของแหล่งกำเนิดแสงซินโครตรอนในแคนาดา ในปี 1975 ได้มีการยื่นข้อเสนอเพื่อสร้างแหล่งกำเนิดแสงซินโครตรอนโดยเฉพาะในแคนาดาต่อ NRC แต่ก็ไม่ประสบความสำเร็จเช่นกัน ในปี 1977 ไมค์ แบนครอ ฟต์ จาก UWO เช่นกัน ได้ยื่นข้อเสนอต่อ NRC เพื่อสร้างลำแสง ซินโครตรอนของแคนาดา ในชื่อCanadian Synchrotron Radiation Facility (CSRF) ที่ศูนย์รังสีซินโครตรอน ที่มีอยู่แล้ว ที่มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสันสหรัฐอเมริกา และในปี 1978 NSERC ที่จัดตั้งขึ้นใหม่ ได้อนุมัติเงินทุนสนับสนุน CSRF ซึ่งเป็นกรรมสิทธิ์และดำเนินการโดย NRC ได้ขยายจากลำแสงเริ่มต้นเพียงหนึ่งลำแสงไปเป็นสามลำแสงภายในปี 1998

ความพยายามเพิ่มเติมในการสร้างแหล่งกำเนิดแสงซินโครตรอนในแคนาดาเริ่มต้นขึ้นในปี 1990 ด้วยการก่อตั้งสถาบันรังสีซินโครตรอนแห่งแคนาดา (CISR) ซึ่งริเริ่มโดย บรูซ บิกแฮม จากบริษัทพลังงานปรมาณูแห่งแคนาดา ( AECL ) AECL และTRIUMFแสดงความสนใจในการออกแบบวงแหวน แต่ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคแห่งซัสแคตเชวัน (SAL) ที่มหาวิทยาลัยซัสแคตเชวันกลับมีบทบาทสำคัญในการออกแบบ ในปี 1991 CISR ได้ยื่นข้อเสนอต่อ NSERC เพื่อศึกษาการออกแบบขั้นสุดท้าย ข้อเสนอนี้ถูกปฏิเสธ แต่ในเวลาต่อมา ภายใต้การนำของประธานปีเตอร์ โมแรนด์ NSERC ก็ให้การสนับสนุนมากขึ้น ในปี 1994 คณะกรรมการ NSERC ได้แนะนำให้สร้างแหล่งกำเนิดแสงซินโครตรอนในแคนาดา และมีการจัดตั้งคณะกรรมการ NSERC เพิ่มเติมเพื่อคัดเลือกข้อเสนอระหว่างสองข้อเสนอในการเป็นเจ้าภาพสิ่งอำนวยความสะดวกดังกล่าว จากมหาวิทยาลัยซัสแคตเชวันและมหาวิทยาลัยเวสเทิร์นออนแทรีโอ ในปี 1996 คณะกรรมการชุดนี้ได้แนะนำให้สร้างแหล่งกำเนิดแสงซินโครตรอนของแคนาดาในซัสแคตเชวัน

เนื่องจาก NSERC ไม่สามารถจัดหาเงินทุนที่จำเป็นได้ จึงไม่ชัดเจนว่าเงินทุนจะมาจากที่ใด ในปี 1997 มูลนิธิเพื่อการนวัตกรรมแห่งแคนาดา (CFI) ถูกสร้างขึ้นเพื่อสนับสนุนโครงการวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ ซึ่งอาจเป็นกลไกในการจัดหาเงินทุนให้กับ CLS ในปี 1998 ทีมงานจากมหาวิทยาลัยซัสแคตเชวัน นำโดยเดนนิส สโกปิกผู้อำนวยการ SAL ได้ยื่นข้อเสนอต่อ CFI ^{[ 3 ]}ข้อเสนอดังกล่าวคือการจัดหาเงินทุน 40% ของค่าใช้จ่ายในการก่อสร้าง โดยเงินที่เหลือจะต้องมาจากแหล่งอื่น การรวบรวมเงินทุนที่จำเป็นเหล่านี้ได้รับการขนานนามว่า "ระดับความร่วมมือที่ไม่เคยมีมาก่อนระหว่างรัฐบาล มหาวิทยาลัย และอุตสาหกรรมในแคนาดา" ^{[ 11 ]}และแบนครอฟต์ ผู้นำการเสนอราคาของ UWO คู่แข่ง ได้ยอมรับถึงความพยายาม "อย่างมหาศาล" ของทีมซัสแคตเชวันในการได้รับเงินทุนจากมหาวิทยาลัย เมืองซัสแคตูน บริษัทSaskatchewan Power , NRC รัฐบาลจังหวัดซัสแคตเชวัน และWestern Economic Diversification ^{[ 3 ]}ในช่วงดึก CFI แจ้งผู้เสนอโครงการว่าจะไม่ยอมรับ SAL LINACเป็นส่วนหนึ่งของข้อเสนอ และส่วนที่ขาดหายไปนั้นได้รับการชดเชยบางส่วนจากการประกาศโดยสมัครใจของสภาเมืองซัสแคตูนและนายกเทศมนตรีเฮนรี เดย์เดย์ ในขณะนั้น ว่าพวกเขาจะเพิ่มเงินสนับสนุนเป็นสองเท่าตราบใดที่พันธมิตรรายอื่น ๆ จะทำเช่นเดียวกัน ในวันที่ 31 มีนาคม พ.ศ. 2542 ได้มีการประกาศความสำเร็จของข้อเสนอของ CFI

เดือนถัดมา Skopik เข้ารับตำแหน่งที่Jefferson Labในสหรัฐอเมริกา เขาตัดสินใจไม่ดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการของ Saskatoon ต่อไป เนื่องจากความเชี่ยวชาญของเขาอยู่ที่อนุภาคย่อยอะตอม และเขาให้เหตุผลว่าหัวหน้าของ CLS ควรเป็นนักวิจัยที่เชี่ยวชาญในการใช้สิ่งอำนวยความสะดวกดังกล่าว ผู้สืบทอดตำแหน่งของเขาคือ Mike Bancroft ^{[ 11 ]}

เมื่อเริ่มโครงการ พนักงานทุกคนของ SAL เดิมถูกโอนไปยังบริษัทใหม่ที่ไม่แสวงหาผลกำไรชื่อ Canadian Light Source Inc. (CLSI) ซึ่งมีหน้าที่หลักในการออกแบบทางเทคนิค การก่อสร้าง และการดำเนินงานของโรงงาน ในฐานะบริษัทที่แยกตัวออกมาจากมหาวิทยาลัย CLSI มีอิสระทางกฎหมายและองค์กรที่เหมาะสมสำหรับความรับผิดชอบนี้ UMA ซึ่งเป็นบริษัทวิศวกรรมที่มีประสบการณ์ ปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของAECOMและมีประสบการณ์มากมายในการจัดการโครงการก่อสร้างทางเทคนิคและโยธาขนาดใหญ่ ได้รับการว่าจ้างให้เป็นผู้จัดการโครงการ^{[ 12 ]}

อาคารใหม่ซึ่งต่อเติมจากอาคาร SAL เดิม มีพื้นที่ 84 เมตร x 83 เมตร และมีความสูงสูงสุด 23 เมตร สร้างเสร็จในช่วงต้นปี 2544 ^{[ 3 ]}

การแต่งตั้งของ Bancroft สิ้นสุดลงในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2544 และเขากลับไปที่ UWO โดยมี Mark de Jong ได้รับการแต่งตั้งเป็นผู้อำนวยการรักษาการ Bancroft ดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการวิทยาศาสตร์รักษาการจนถึงปี พ.ศ. 2547 ^{[ 13 ]}

เครื่องเร่งอนุภาค SAL LINAC ได้รับการปรับปรุงใหม่และนำกลับมาใช้งานอีกครั้งในปี 2545 ในขณะที่วงแหวนบูสเตอร์และวงแหวนเก็บยังอยู่ระหว่างการก่อสร้าง^{[ 3 ]}การทดลองใช้งานครั้งแรกในวงแหวนบูสเตอร์เกิดขึ้นในเดือนกรกฎาคม 2545 และการทดสอบระบบบูสเตอร์อย่างเต็มรูปแบบเสร็จสมบูรณ์ในเดือนกันยายน 2545 ^{[ 14 ]}

ผู้อำนวยการคนใหม่ บิลล์ ธอมลินสัน ผู้เชี่ยวชาญด้านการถ่ายภาพทางการแพทย์ด้วยซินโครตรอน เดินทางมาถึงในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2545 เขาได้รับการทาบทามมาจากEuropean Synchrotron Radiation Facilityซึ่งเขาดำรงตำแหน่งหัวหน้ากลุ่มวิจัยทางการแพทย์^{[ 15 ]}

ข้อเสนอในปี 1991 ต่อ NSERC จินตนาการถึงวงแหวนเก็บพลังงาน 1.5 GeV เนื่องจากในเวลานั้นความสนใจของชุมชนผู้ใช้ส่วนใหญ่อยู่ในช่วงรังสีเอ็กซ์อ่อน วงแหวนมีโครงสร้างคล้ายสนามแข่งที่มี บริเวณ โค้ง 4 ถึง 6 บริเวณล้อมรอบส่วนตรง โดยมีควอดรูโพล เพิ่มเติม เพื่อให้สามารถใช้งานได้หลากหลายฟังก์ชันในส่วนตรง การออกแบบนี้พิจารณาการใช้ ส่วนโค้ง ตัวนำยิ่งยวดในบางตำแหน่งเพื่อเพิ่ม พลังงาน โฟตอนที่ผลิตได้ ข้อเสียของการออกแบบนี้คือจำนวนส่วนตรงมีจำกัด ในปี 1994 ได้มีการเสนอเครื่องจักรแบบดั้งเดิมมากขึ้นที่มีส่วนตรง 8 ส่วน โดยมีพลังงาน 1.5 GeV อีกครั้ง ในเวลานั้นผู้ใช้รังสีเอ็กซ์แข็งมีความสนใจมากขึ้น และรู้สึกว่าทั้งพลังงานและจำนวนส่วนตรงนั้นต่ำเกินไป เมื่อได้รับเงินทุนในปี 1999 การออกแบบได้เปลี่ยนไปเป็น 2.9 GeV โดยมีส่วนตรงที่ยาวขึ้นเพื่อให้สามารถติดตั้งอุปกรณ์แทรก 2 ตัว ต่อส่วนตรง ส่งลำแสงไปยังสายลำแสงอิสระ 2 สาย^{[ 16 ]}

การก่อสร้างวงแหวนเก็บสะสมเสร็จสมบูรณ์ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2546 และเริ่มการทดสอบระบบในเดือนถัดมา แม้ว่าจะสามารถเก็บสะสมลำแสงได้ แต่ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2547 ก็พบสิ่งกีดขวางขนาดใหญ่ขวางอยู่ตรงกลางห้อง การทดสอบระบบดำเนินไปอย่างรวดเร็วหลังจากที่นำสิ่งกีดขวางนี้ออกไป และภายในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2547 ก็สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าได้ถึง 100 มิลลิแอมป์^{[ 17 ]}

เมื่อวันที่ 22 ตุลาคม พ.ศ. 2547 CLS ได้เปิดทำการอย่างเป็นทางการ โดยมีพิธีเปิดซึ่งมีบุคคลสำคัญจากรัฐบาลกลางและรัฐบาลท้องถิ่นเข้าร่วม รวมถึงรัฐมนตรีว่าการกระทรวงการคลังของ รัฐบาลกลางในขณะนั้น ราล์ฟ กู๊ดเดลและนายกรัฐมนตรีของรัฐซัส แคตเชวันในขณะนั้น ลอร์น คัลเวิร์ตอธิการบดีมหาวิทยาลัย และนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำ เดือนตุลาคม พ.ศ. 2547 ได้รับการประกาศให้เป็น "เดือนซินโครตรอน" โดยเมืองซัสแคตูนและรัฐบาลซัสแคตเชวัน^{[ 18 ]}ปีเตอร์ แมนส์บริดจ์ออกอากาศรายการข่าวภาคค่ำของCBC ชื่อ The Nationalจากด้านบนของวงแหวนเก็บประจุในวันก่อนการเปิดอย่างเป็นทางการ^{[ 19 ]}ในรัฐสภา ส.ส.ท้องถิ่นลินน์ เยลิชกล่าวว่า "มีอุปสรรคมากมายที่ต้องเอาชนะ แต่ด้วยวิสัยทัศน์ ความทุ่มเท และความเพียรพยายามของผู้สนับสนุน ซินโครตรอน Canadian Light Source จึงเปิดให้บริการในซัสแคตูน" ^{[ 20 ]}

เงินทุนเริ่มต้นประกอบด้วยลำแสงเจ็ดเส้น ซึ่งเรียกว่าเฟสที่ 1 ซึ่งครอบคลุมช่วงสเปกตรัมทั้งหมด ได้แก่ลำแสงอินฟราเรด สองเส้น ลำแสงเอ็กซ์เรย์อ่อนสามเส้น และลำแสงเอ็กซ์เรย์แข็งสองเส้น ^{[ 3 ]}มีการสร้างลำแสงเพิ่มเติมในอีกสองเฟส คือ เฟสที่ 2 (ลำแสง 7 เส้น) และเฟสที่ 3 (ลำแสง 5 เส้น) ซึ่งประกาศในปี 2547 และ 2549 ตามลำดับ ลำแสงส่วนใหญ่เหล่านี้ได้รับทุนผ่านการสมัครขอรับทุนจาก CFI โดยมหาวิทยาลัยแต่ละแห่ง รวมถึง UWO มหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบียและมหาวิทยาลัยกเวลฟ์^{[ 21 ]}

ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2548 ทอม เอลลิส นักวิจัยด้านอินฟราเรดชั้นนำ ได้เข้าร่วม CLS จากมหาวิทยาลัยอะคาเดียในตำแหน่งผู้อำนวยการฝ่ายวิจัย ก่อนหน้านี้เขาใช้เวลา 16 ปีที่มหาวิทยาลัยมอนทรีออล^{[ 22 ]}

ผู้ใช้ภายนอกรายแรกได้รับการต้อนรับในปี 2548 และเอกสารวิจัยฉบับแรกที่มีผลลัพธ์จาก CLS ได้รับการตีพิมพ์ในเดือนมีนาคม 2549 โดยฉบับหนึ่งมาจากมหาวิทยาลัย Saskatchewan เกี่ยวกับเปปไทด์และอีกฉบับมาจากมหาวิทยาลัย Western Ontario เกี่ยวกับวัสดุสำหรับไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์ [ ^{23 ] คณะ}กรรมการถูกจัดตั้งขึ้นในปี 2549 เพื่อตรวจสอบข้อเสนอสำหรับการใช้ลำแสง โดยมี Adam Hitchcock จากมหาวิทยาลัย McMaster เป็นประธาน ภายในปี 2550 มีผู้ใช้ภายนอกมากกว่า 150 รายที่ใช้ CLS ^{[ 24 ]}และลำแสงเริ่มต้นทั้งเจ็ดเส้นได้ผลลัพธ์ที่สำคัญ^{[ 1 ]}

อาคาร CLS ได้รับการขยายในสองเฟส การขยายด้วยกระจกและเหล็กเสร็จสมบูรณ์ในปี 2550 เพื่อรองรับลำแสงการถ่ายภาพทางการแพทย์เฟส II ของ BMIT ^{[ 25 ]}และการก่อสร้างส่วนขยายที่จำเป็นเพื่อรองรับลำแสง Brockhouse เฟส III เริ่มขึ้นในเดือนกรกฎาคม 2554 ^{[ 26 ]}และยังคงดำเนินต่อไปจนถึงเดือนกรกฎาคม 2555

บิลล์ ธอมลินสันเกษียณอายุในปี 2551 ^{[ 27 ]}และในเดือนพฤษภาคมของปีนั้น ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ โจเซฟ ฮอร์เมส แห่งมหาวิทยาลัยบอนน์อดีตผู้อำนวยการ ซินโครตรอน CAMDที่มหาวิทยาลัยรัฐลุยเซียนาได้รับการประกาศแต่งตั้งเป็นผู้อำนวยการคนใหม่^{[ 28 ]}

โรเบิร์ต เจ. ซอว์เยอร์นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ได้เป็นนักเขียนประจำที่นี่เป็นเวลาสองเดือนในปี 2009 ซึ่งเขาเรียกว่าเป็น "โอกาสครั้งหนึ่งในชีวิตที่จะได้ใช้เวลาร่วมกับนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานจริง" ^{[ 29 ]}ในระหว่างนั้น เขาได้เขียนนวนิยายเรื่อง "Wonder" ^{[ 30 ]}ซึ่งได้รับรางวัล Prix Aurora Award ประจำปี 2012 สาขานวนิยายยอดเยี่ยม^{[ 31 ]}

ภายในสิ้นปี 2010 มีนักวิจัยมากกว่า 1,000 คนใช้สิ่งอำนวยความสะดวกนี้ และจำนวนสิ่งพิมพ์ก็เกิน 500 รายการ^{[ 4 ]} ตั้งแต่ปี 2009–2012 ตัวชี้วัดสำคัญหลายอย่างเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า รวมถึงจำนวนผู้ใช้และจำนวนสิ่งพิมพ์ โดยมีบทความมากกว่า 190 ฉบับที่ตีพิมพ์ในปี 2011 มีข้อเสนอขอใช้เวลาลำแสงมากกว่า 400 รายการในปี 2012 โดยมีอัตราการจองเกินประมาณ 50% โดยเฉลี่ยสำหรับลำแสงที่ใช้งานอยู่ ภายในปี 2012 ชุมชนผู้ใช้ครอบคลุมทุกภูมิภาคของแคนาดาและอีกประมาณ 20 ประเทศ^{[ 5 ]}ในปีนั้น กลุ่มนักเรียนมัธยมปลายจากLa Loche Saskatchewan เป็นกลุ่มแรกที่ใช้ลำแสงเพื่อการศึกษา IDEAS ที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะ^{[ 32 ]}นอกจากนี้ ในปี 2012 CLS ได้ลงนามในข้อตกลงกับAdvanced Photon Source synchrotron ในสหรัฐอเมริกา เพื่ออนุญาตให้นักวิจัยชาวแคนาดาเข้าถึงสิ่งอำนวยความสะดวกของพวกเขา^{[ 33 ]}

ทีมนานาชาติที่นำโดย ศาสตราจารย์ Ken Ng จาก มหาวิทยาลัย Calgaryได้ไขโครงสร้างโดยละเอียดของRNA polymeraseโดยใช้การตกผลึกด้วยรังสีเอกซ์ที่ CLS เอนไซม์นี้จำลองตัวเองเมื่อไวรัส Norwalkแพร่กระจายไปทั่วร่างกาย และเชื่อมโยงกับซูเปอร์ไวรัส อื่นๆ เช่น ไวรัส ตับอักเสบซีไวรัสเวสต์ไนล์และไข้หวัดธรรมดาการจำลองตัวเองของเอนไซม์นี้เป็นสาเหตุของการเกิดไวรัสดังกล่าว^{[ 6 ]}

Luca Quaroni นักวิทยาศาสตร์ของ CLS และ Alan Casson ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัย Saskatchewan ใช้กล้องจุลทรรศน์อินฟราเรดเพื่อระบุไบโอมาร์กเกอร์ภายในเซลล์แต่ละเซลล์จากเนื้อเยื่อที่เกี่ยวข้องกับหลอดอาหาร Barrettโรคนี้สามารถนำไปสู่มะเร็งชนิดรุนแรงที่เรียกว่ามะเร็งต่อมหลอดอาหาร^{[ 34 ]}

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเลคเฮดและมหาวิทยาลัยซัสแคตเชวันใช้ CLS เพื่อตรวจสอบการเสียชีวิตของ ลูกเรือ ราชนาวีที่ถูกฝังในแอนติกาในช่วงปลายทศวรรษ 1700 พวกเขาใช้การเรืองแสงของรังสีเอ็กซ์เพื่อค้นหาธาตุติดตาม เช่น ตะกั่วและสตรอนเทียมในกระดูกจากสุสานทหารเรือ ที่เพิ่ง ขุดค้น^{[ 35 ]}

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดทำงานร่วมกับนักวิทยาศาสตร์ CLS เพื่อออกแบบแบตเตอรี่ ที่สะอาดและเร็วกว่า แบตเตอรี่ใหม่นี้ชาร์จได้ในเวลาน้อยกว่าสองนาที ด้วยโครงสร้างนาโนคาร์บอน ที่พัฒนาขึ้นใหม่ ทีมงานได้ปลูกผลึกนาโนของเหล็กและนิกเกลบนคาร์บอน แบตเตอรี่แบบดั้งเดิมไม่มีโครงสร้างนี้ โดยผสมเหล็กและนิกเกลกับตัวนำแบบสุ่ม ผลลัพธ์ที่ได้คือพันธะเคมีที่แข็งแรงระหว่างวัสดุ ซึ่งทีมงานได้ระบุและศึกษาที่ซินโครตรอน^{[ 36 ]}

ทีมที่นำโดยPolitecnico di Milanoซึ่งรวมถึงนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Waterlooและมหาวิทยาลัย British Columbia ได้ค้นพบหลักฐานเชิงทดลองครั้งแรกว่าความ ไม่เสถียร ของคลื่นความหนาแน่นประจุสามารถแข่งขันกับสภาพนำยิ่งยวดในตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูงได้ พวกเขาใช้ซินโครตรอนสี่เครื่องรวมถึงลำแสง REIXS ที่ CLS ^{[ 7 ]}

โดยใช้ลำแสงสเปกโตรไมโครสโคปีเอ็กซ์เรย์ ทีมวิจัยที่นำโดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนิวยอร์ก บัฟฟาโล ได้ สร้างภาพของกราฟีนที่แสดงให้เห็นว่ารอยพับและริ้วคลื่นทำหน้าที่เป็นตัวขัดขวางความเร็วของอิเล็กตรอน ซึ่งส่งผลต่อการนำไฟฟ้าสิ่งนี้มีนัยสำคัญต่อการใช้กราฟีนในผลิตภัณฑ์ต่างๆ ในอนาคต^{[ 37 ]}

ความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัย Reginaและพิพิธภัณฑ์ Royal Saskatchewanได้ทำการวิจัยฟอสซิลไดโนเสาร์ที่ CLS รวมถึง " Scotty " ซึ่งเป็นไทแรนโนซอรัสที่พบในซัสแคตเชวันในปี 1991 ซึ่งเป็นหนึ่งในโครงกระดูกทีเร็กซ์ที่สมบูรณ์และใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยพบ พวกเขาศึกษาความเข้มข้นของธาตุในกระดูกเพื่อศึกษาผลกระทบของสภาพแวดล้อมต่อสัตว์เหล่านี้^{[ 8 ]}

ตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง CLS แสดงให้เห็นถึง "ความมุ่งมั่นอย่างแรงกล้าต่อผู้ใช้ในภาคอุตสาหกรรมและความร่วมมือระหว่างภาครัฐและเอกชน" โดย Bancroft ซึ่งดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการในขณะนั้น รายงานว่า "มีจดหมายสนับสนุนจากภาคอุตสาหกรรมมากกว่า 40 ฉบับที่ระบุว่า [CLS] มีความสำคัญต่อสิ่งที่พวกเขาทำ" CLS มีกลุ่มอุตสาหกรรมอยู่ภายในแผนกสิ่งอำนวยความสะดวกในการทดลองขนาดใหญ่ โดยมีนักวิทยาศาสตร์ผู้ประสานงานด้านอุตสาหกรรมที่ทำให้เทคนิคซินโครตรอนพร้อมใช้งานสำหรับฐานผู้ใช้ "ที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม" ซึ่งไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญด้านซินโครตรอน ภายในปี 2007 มีโครงการมากกว่า 60 โครงการที่ดำเนินการ^{[ 9 ]}แม้ว่าในการกล่าวสุนทรพจน์ในปีเดียวกัน Bill Thomlinson ซึ่งดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการ CLS ในขณะนั้น กล่าวว่า "หนึ่งในความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดสำหรับซินโครตรอน...คือการดึงผู้ใช้ภาคเอกชนเข้ามา" โดยมีการใช้งานจริงโดยภาคอุตสาหกรรมน้อยกว่า 10%

ในปี พ.ศ. 2542 นายเดย์เดย์ นายกเทศมนตรีเมืองซัสแคตูนในขณะนั้น กล่าวว่า "CLS จะเพิ่ม GDP ของแคนาดา 122 ล้านดอลลาร์ในช่วงการก่อสร้าง และ 12 ล้านดอลลาร์ต่อปีหลังจากนั้น" การศึกษาผลกระทบทางเศรษฐกิจของปีงบประมาณ2552/2553และ 2554/2554 แสดงให้เห็นว่า CLS ได้เพิ่ม GDP ของแคนาดา 45 ล้านดอลลาร์ต่อปี หรือประมาณ 3 ดอลลาร์สำหรับทุกๆ 1 ดอลลาร์ของเงินทุนในการดำเนินงาน^{[ 38 ]}

CLS ระบุว่า "วิธีการหลักในการเข้าถึง CLS คือผ่านระบบการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ ซึ่งรับประกันว่าวิทยาศาสตร์ที่เสนอมีคุณภาพสูงสุดและอนุญาตให้นักวิจัยที่สนใจทุกคนเข้าถึงสิ่งอำนวยความสะดวกได้ โดยไม่คำนึงถึงภูมิภาค ระดับชาติ สถาบันการศึกษา อุตสาหกรรม หรือหน่วยงานของรัฐ" ^{[ 21 ]}

นายกรัฐมนตรีฌอง เครเตียนเยี่ยมชม CLS ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2543 ระหว่าง การหาเสียง เลือกตั้งในซัสแคตูน^{[ 39 ]}เขาได้กล่าวสุนทรพจน์ที่ชั้นลอยของอาคารหลังจากเยี่ยมชมสถานที่ โดยยกย่องโครงการนี้ว่าช่วยพลิกสถานการณ์การสูญเสียบุคลากรทางวิทยาศาสตร์จากแคนาดา^{[ 40 ]}ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2553 ผู้ว่าการรัฐมิเชลล์ ฌองเยี่ยมชม CLS ในระหว่างการเยือนซัสแคตเชวันเป็นเวลาสองวัน^{[ 41 ]} ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2555 ผู้ว่าการรัฐเดวิด จอห์นสตัน ได้ "เยี่ยมชม" CLS จากระยะไกลเขาเยี่ยมชม ซินโครตรอน LNLSในบราซิลระหว่างการเชื่อมต่อสดผ่านวิดีโอแชทและซอฟต์แวร์ควบคุมระยะไกลระหว่างสองสถานที่^{[ 42 ]} เมื่อวัน ที่ 18 มกราคม พ.ศ. 2560 รัฐมนตรีว่าการกระทรวงวิทยาศาสตร์ของแคนาดาเคิร์สตี้ ดันแคน ได้เยี่ยม ชมสถานที่แห่งนี้^{[ 43 ]}

เนื่องจาก เครื่องปฏิกรณ์ NRUที่Chalk River Laboratoriesมีกำหนดปิดตัวลงในปี 2016 จึงมีความจำเป็นต้องหาแหล่งไอโซโทปทางการแพทย์เทคนีเซียม-99m ทางเลือกอื่น ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของเวชศาสตร์นิวเคลียร์ในปี 2011 Canadian Light Source ได้รับเงินทุน 14 ล้านดอลลาร์เพื่อตรวจสอบความเป็นไปได้ในการใช้อิเล็กตรอนLINACเพื่อผลิตโมลิบเดนัม-99ซึ่งเป็นไอโซโทปต้นกำเนิดของเทคนีเซียม-99 ^{[ 44 ]}ในส่วนหนึ่งของโครงการนี้ ได้มีการติดตั้ง LINAC ขนาด 35 MeV ในห้องทดลองใต้ดินที่ไม่ได้ใช้งาน ซึ่งก่อนหน้านี้ใช้สำหรับ การทดลอง โฟโตนิวเคลียร์ด้วย SAL LINAC การฉายรังสี ครั้งแรก มีกำหนดไว้ในช่วงปลายฤดูร้อนปี 2012 โดยผลลัพธ์จะได้รับการประเมินโดยWinnipeg Health Sciences Centre ^{[ 45 ]}

โครงการนี้นำไปสู่การก่อตั้งบริษัทแยกย่อย — Canadian Isotope Innovations Corporation (CIIC) ซึ่งได้รับการอธิบายว่าเป็นส่วนหนึ่งของ 'มรดกแห่งความสำเร็จ' ของซีอีโอ Rob Lamb เมื่อเขาออกจากโรงงานในปี 2021 ^{[ 46 ]} CIIC ประกาศล้มละลายในปี 2024 ^{[ 47 ]}

ศูนย์วิทยาศาสตร์ CLS มีโครงการด้านการศึกษาชื่อ "นักเรียนบนลำแสง" ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจาก NSERC Promoscience โครงการเผยแพร่ความรู้ทางวิทยาศาสตร์นี้เปิดโอกาสให้นักเรียนมัธยมปลายได้สัมผัสประสบการณ์การทำงานของนักวิทยาศาสตร์อย่างเต็มที่ นอกเหนือจากโอกาสในการใช้ลำแสงของ CLS แล้ว

“โครงการนี้เปิดโอกาสให้นักเรียนได้พัฒนาการวิจัยเชิงปฏิบัติ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่หาได้ยากมากในโรงเรียน และยังเปิดโอกาสให้เข้าถึงการใช้เครื่องเร่งอนุภาคโดยตรง ซึ่งเป็นสิ่งที่หาได้ยากยิ่งกว่า!” สตีฟ เดสฟอสเซส อาจารย์จากวิทยาลัยแซงต์-เบอร์นาร์ด เมืองดรัมมอนด์วิลล์รัฐควิเบก กล่าว ^{[ 48 ]}

นักเรียน Deneจาก La Loche รัฐ Saskatchewan ได้เข้าร่วมโครงการนี้สองครั้ง โดยศึกษาผลกระทบของฝนกรด [ ^{49 ] นักเรียน Jontae DesRoches แสดงความคิดเห็นว่า "ผู้อาวุโสสังเกตเห็นว่าภูมิทัศน์ที่เคยมีต้นไม้ขึ้น ตอน นี้}ไม่มีต้นไม้ขึ้นอีกแล้ว พวกเขากังวลมากเพราะสัตว์ป่ากำลังหายไป เช่น ที่นี่เคยมีกระต่าย แต่ตอนนี้ไม่มีเลย" ^{[ 50 ]}ในเดือนพฤษภาคม 2012 มีกลุ่มนักเรียนสามกลุ่มอยู่ที่ CLS พร้อมกัน โดยนักเรียนจาก La Loche เป็นกลุ่มแรกที่ใช้ลำแสง IDEAS ^{[ 32 ]}

ตามที่เทรซี่ วอล์คเกอร์ ผู้ประสานงานด้านการศึกษาและการเผยแพร่ของ CLS กล่าวไว้ว่า "เป้าหมายสำหรับนักเรียนคือการได้รับการสืบค้นทางวิทยาศาสตร์ที่แท้จริงซึ่งแตกต่างจากตัวอย่างในตำราเรียนที่เคยทำมาแล้วนับพันครั้ง" ^{[ 51 ]}นักเรียนจากหกจังหวัดรวมถึงดินแดนตะวันตกเฉียงเหนือได้มีส่วนร่วมโดยตรงในการทดลอง ซึ่งบางส่วนได้ก่อให้เกิดงานวิจัยที่มีคุณภาพที่สามารถตีพิมพ์ได้^{[ 5 ]}

ในปี 2012 CLS ได้รับ รางวัลด้านการศึกษาและการสื่อสารจาก สมาคมนิวเคลียร์แห่งแคนาดา "เพื่อเป็นการยกย่องความมุ่งมั่นในการเผยแพร่สู่ชุมชน เพิ่มความตระหนักรู้ของสาธารณชนเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ซินโครตรอน และพัฒนาโปรแกรมการศึกษาระดับมัธยมศึกษาที่สร้างสรรค์และโดดเด่น เช่น โครงการนักเรียนบนลำแสง" ^{[ 10 ]}

ชั้นลอยในเวลากลางคืน

ระบบการฉีดประกอบด้วย LINAC 250 MeV, สายส่งพลังงานต่ำ, ซิงโครตรอนบูสเตอร์ 2.9 GeV และสายส่งพลังงานสูง^{[ 52 ]} LINAC ดำเนินการมานานกว่า 30 ปีในฐานะส่วนหนึ่งของห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคซัสแคตเชวัน^{[ 53 ]}และทำงานที่ความถี่ 2856 MHz สายส่งพลังงานต่ำยาว 78 เมตรนำอิเล็กตรอนจาก LINAC ใต้ดินไปยังบูสเตอร์ระดับพื้นดินในอาคาร CLS แห่งใหม่ ผ่านทางโค้งแนวตั้งสองแห่ง บูสเตอร์พลังงานเต็ม 2.9 GeV ซึ่งเลือกมาเพื่อให้มีเสถียรภาพวงโคจรสูงในวงแหวนเก็บประจุ ทำงานที่ความถี่ 1 Hz ด้วยความถี่ RF 500 MHz ซึ่งไม่ซิงโครไนซ์กับ LINAC ส่งผลให้เกิดการสูญเสียลำแสงอย่างมากที่พลังงานการสกัด^{[ 52 ]}

โครงสร้างเซลล์วงแหวนเก็บประจุมีโครงสร้างตาข่ายที่ค่อนข้างกะทัดรัด โดยมีส่วนตรง 12 ส่วนสำหรับฉีดอนุภาคช่อง RFและ 9 ส่วนสำหรับอุปกรณ์แทรก แต่ละเซลล์มีแม่เหล็กดัดโค้ง 2 ตัวที่ปรับความถี่ให้แตกต่างกันเพื่อให้เกิดการกระจายตัวในส่วนตรง ซึ่งเรียกว่าโครงสร้างอะโครแมตแบบดัดโค้งคู่ และช่วยลดขนาดลำแสงโดยรวม นอกจากแม่เหล็กดัดโค้ง 2 ตัวแล้ว แต่ละเซลล์ยังมีแม่เหล็กควอดรูโพล 3 ชุด และแม่เหล็กเซ็กซ์ทูโพล 2 ชุด เส้นรอบวงของวงแหวนคือ 171 เมตร โดยมีส่วนตรงยาว 5.2 เมตร^{[ 54 ]} CLS เป็นเครื่องซินโครตรอนรุ่นใหม่ที่มีขนาดเล็กที่สุด ซึ่งส่งผลให้ค่าความคลาดเคลื่อนของลำแสง ในแนวนอนค่อนข้างสูง ถึง 18.2 นาโนเมตร-เรเดียน^{[ 1 ]} CLS ยังเป็นหนึ่งในเครื่องแรกๆ ที่ใช้อันดูเลเตอร์ 2 ตัวในส่วนตรงเดียวกัน เพื่อเพิ่มจำนวนลำแสงสำหรับอุปกรณ์แทรกให้มากที่สุด^{[ 24 ]}

ลำแสงเอ็กซ์เรย์เฟส I ทั้งห้าเส้นใช้ตัวแทรก สี่เส้นใช้ตัวสร้างสนามแม่เหล็กถาวรที่ออกแบบและประกอบที่ CLS รวมถึงตัวสร้างสนามในสุญญากาศหนึ่งตัวและตัวสร้างสนามโพลาไรซ์แบบวงรี (EPU) หนึ่งตัว ลำแสง HXMA ใช้ตัวสร้างสนามแม่เหล็ก แบบตัวนำยิ่งยวด ที่สร้างโดยสถาบันฟิสิกส์นิวเคลียร์ Budkerในโนโวซีบีร์สค์^{[ 24 ]}เฟส II เพิ่มอุปกรณ์อีกสองชิ้น รวมถึงตัวสร้างสนามแม่เหล็กแบบตัวนำยิ่งยวด Budker อีกตัวสำหรับลำแสง BMIT ^{[ 55 ]}เฟส III จะเพิ่มอุปกรณ์อีกสี่ชิ้น เติมเต็มส่วนตรงที่มีอยู่ 8 จาก 9 ส่วน การพัฒนาในระยะยาวรวมถึงการเปลี่ยนตัวสร้างสนามเฟส I สองตัวด้วยอุปกรณ์โพลาไรซ์แบบวงรี^{[ 56 ]}

ตั้งแต่ปี 2021 วงแหวนทำงานในโหมดเติมกระแสไฟระหว่างการใช้งานปกติของผู้ใช้^{[ 57 ]}โดยจะฉีดกระแสไฟทุกๆ สองสามนาทีเพื่อรักษากระแสไฟของวงแหวนให้คงที่ต่ำกว่า 220 mA เล็กน้อย ก่อนการเปลี่ยนแปลงนี้ วงแหวนทำงานด้วยกระแสไฟเติม 250 mA ในโหมดลดลง โดยมีการฉีดกระแสไฟสองครั้งต่อวัน^{[ 4 ]}สถานะของสิ่งอำนวยความสะดวกจะแสดงบนหน้าเว็บ "สถานะเครื่อง" และใช้ บัญชี CLSFCบน Twitter ^{[ 58 ]}

CLS เป็นแหล่งกำเนิดแสงแรกที่ใช้โพรง RF ตัวนำยิ่งยวด (SRF)ในวงแหวนเก็บประจุตั้งแต่เริ่มดำเนินการ^{[ 24 ]}โพรงไนโอเบียมมีพื้นฐานมาจากการออกแบบ 500 MHz ที่ใช้ในวงแหวนเก็บอิเล็กตรอนคอร์เนลล์ (CESR) ซึ่งช่วยให้โหมดลำดับสูงที่อาจรบกวนลำแสงสามารถแพร่กระจายออกจากโพรงได้ ซึ่งสามารถลดทอนได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก^{[ 54 ]} คุณสมบัติตัวนำยิ่งยวดของโพรงไนโอเบียมหมายความว่าพลังงาน RF ที่ป้อนเข้าไปในโพรงเพียง 0.02% เท่านั้นที่สูญเปล่าไปกับการให้ความร้อนแก่โพรง เมื่อเทียบกับประมาณ 40% สำหรับโพรงตัวนำปกติ (ทองแดง) อย่างไรก็ตาม พลังงานที่ประหยัดได้ส่วนใหญ่ - ประมาณ 160 kW จาก 250 kW ที่ประหยัดได้ - จำเป็นต้องใช้ในการจ่ายพลังงานให้กับโรงงานไครโอเจนิกที่จำเป็นในการจัดหาฮีเลียมเหลวให้กับโพรง โพรง SRF ที่ CLS ได้รับพลังงาน RF จากไคลสตรอน Thales ขนาด 310 kW

• รายชื่อสิ่งอำนวยความสะดวกด้านรังสีซินโครตรอน
• ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์พลาสมา (ซัสแคตเชวัน)
• ห้องปฏิบัติการเร่งอนุภาคซัสแคตเชวัน
• ศูนย์รังสีซินโครตรอนแห่งแคนาดา
• จี. ไมเคิล แบนครอฟต์
• อามิรา อับเดลราซูล
• สวนวิจัยนวัตกรรม
• EPICS (ใช้สำหรับระบบควบคุมเครื่องเร่งอนุภาคและลำแสง)
• องค์กรวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของรัฐบาลแคนาดา
• องค์กรวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยแคนาดา
• องค์กรวิจัยและพัฒนาอุตสาหกรรมของแคนาดา
• หลักการเอกภาวะ (ภาพยนตร์ถ่ายทำที่แหล่งกำเนิดแสงแคนาดา)

• เว็บไซต์แหล่งกำเนิดแสงของแคนาดา

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับแหล่งกำเนิดแสงแคนาดา (Canadian Light Source )

52°08′12.5″เหนือ106°37′52.5″ตะวันตก / 52.136806°N 106.631250°W / 52.136806; -106.631250