ศูนย์วิทยาศาสตร์นิวตรอนลอสอะลามอส

สาขาการวิจัย	วิทยาศาสตร์วัสดุฟิสิกส์นิวเคลียร์และฟิสิกส์อนุภาค
ที่ตั้ง	นิวเม็กซิโก
สังกัด	ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอะลามอส
เว็บไซต์	lansce.lanl.gov

ศูนย์วิทยาศาสตร์นิวตรอนลอสอะลามอส ( LANSCE ) ซึ่งเดิมรู้จักกันในชื่อศูนย์ฟิสิกส์เมซอนลอสอะลามอส ( LAMPF ) เป็นหนึ่งใน เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นที่ทรงพลังที่สุดในโลกตั้งอยู่ในห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอะลามอสในรัฐนิวเม็กซิโกในพื้นที่ทางเทคนิคหมายเลข 53 เมื่อเปิดทำการในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2515 เครื่องเร่งอนุภาคนี้เป็นเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้นที่ทรงพลังที่สุดในโลก^{[ 1 ]}เทคโนโลยีที่ใช้ในเครื่องเร่งอนุภาคนี้ได้รับการพัฒนาภายใต้การกำกับดูแลของนักฟิสิกส์นิวเคลียร์หลุยส์ โรเซน [ ^{2 ] สิ่ง}อำนวยความสะดวกนี้สามารถเร่งโปรตอนได้ถึง 800 MeVลำแสงหลายเส้นช่วยให้สามารถทำการทดลองได้หลากหลายพร้อมกัน และสิ่งอำนวยความสะดวกนี้ใช้สำหรับการวิจัยหลายประเภทในการทดสอบวัสดุและวิทยาศาสตร์นิวตรอน นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการผลิตไอโซโทปรังสีทางการแพทย์ด้วย

LANSCE จัดหาแหล่งกำเนิดนิวตรอนที่มีความเข้มข้นสูงให้แก่ชุมชนวิทยาศาสตร์ ซึ่งมีความสามารถในการทำการทดลองเพื่อสนับสนุนการวิจัยด้านพลเรือนและความมั่นคงแห่งชาติ หน่วยงานและโครงการของกระทรวงพลังงานได้แก่สำนักงานบริหารความมั่นคงนิวเคลียร์แห่งชาติสำนักงานวิทยาศาสตร์สำนักงานพลังงานนิวเคลียร์และสำนักงานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเป็นผู้สนับสนุนหลักของ LANSCE ^{[ 3 ]} LANSCE ให้บริการแก่ชุมชนผู้ใช้ระหว่างประเทศที่ดำเนินการวิจัยพื้นฐานและประยุกต์ที่หลากหลายและล้ำหน้า

นับตั้งแต่ปี 1972 เครื่องเร่งอนุภาคพลังงาน 800 ล้านอิเล็กตรอนโวลต์ (MeV) และสิ่งอำนวยความสะดวกที่เกี่ยวข้องในพื้นที่ทางเทคนิคหมายเลข 53 ของห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอะลามอส ได้กลายเป็นแหล่งทรัพยากรสำหรับชุมชนนักวิจัยทางวิทยาศาสตร์นานาชาติในวงกว้าง ศูนย์ฟิสิกส์เมซอนแห่งลอสอะลามอส (LAMPF) ซึ่งเป็นชื่อเดิมนั้น มีผู้ใช้งานประมาณ 1,000 คนต่อปี เพื่อทำการทดลองฟิสิกส์พลังงานระดับกลาง

ในปี 1977 แหล่งกำเนิดนิวตรอนแบบสปัลเลชันแบบพัลส์ได้รับการติดตั้งใช้งานเพื่อจัดหานิวตรอนแบบหน่วงความเร็ว (นิวตรอนที่เร็วกว่าถูกทำให้ช้าลงโดยการผ่านวัสดุต่างๆ) และนิวตรอนแบบไม่หน่วงความเร็วให้กับการทดลองวัดเวลาบินในศูนย์วิจัยนิวตรอนอาวุธ (Weapons Neutron Research หรือ WNR) การทดลอง การกระเจิงของนิวตรอนเริ่มต้นขึ้นทันที และในปี 1983 สำนักงานวิทยาศาสตร์พลังงานพื้นฐาน (Office of Basic Energy Sciences หรือ BES) ของกระทรวงพลังงานได้ให้ทุนสนับสนุนโครงการผู้ใช้อย่างเป็นทางการ ตั้งแต่ปี 1985 เมื่อการสร้างวงแหวนกักเก็บโปรตอน (Proton Storage Ring ) ซึ่งบีบอัดพัลส์โปรตอนจาก 750 ไมโครวินาทีเหลือเพียงหนึ่งในสี่ของไมโครวินาทีเสร็จสมบูรณ์ ศูนย์การกระเจิงของนิวตรอนลอสอะลามอส ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อศูนย์ลูจาน (Lujan Center) ได้ถูกก่อตั้งขึ้น ในขณะที่ WNR ได้ขยายไปยังแหล่งกำเนิดสปัลเลชันอื่นๆ ในลำแสงของเครื่องเร่งอนุภาค

ในปี 1995 LAMPF ได้เปลี่ยนชื่อเป็น Los Alamos Neutron Science Center (LANSCE) เพื่อสะท้อนถึงฐานการวิจัยนิวตรอนที่กว้างขวางซึ่งดำเนินการในนามของโครงการอาวุธและการวิจัยพื้นฐาน ชื่อของศูนย์การกระเจิงนิวตรอน BES ก็เปลี่ยนจาก LANSCE เป็น Manuel Lujan Jr. Neutron Scattering Center ในเวลาเดียวกัน ในปี 1996 ได้มีการจัดทำบันทึกความเข้าใจ (MOU) ระหว่างสำนักงานวิจัยพลังงานและโครงการป้องกันประเทศของกระทรวงพลังงาน เพื่อกำหนดการดูแลจัดการสิ่งอำนวยความสะดวกและพื้นที่ทดลองในบริบทของโครงการ Science Based Stockpile Stewardship ใหม่ ^{[ 4 ]}ในปี 2001 MOU ได้ถูกเขียนใหม่เพื่อรวมสามสาขาของกระทรวงพลังงาน (DOE) ได้แก่ โครงการป้องกันประเทศของสำนักงานบริหารความมั่นคงนิวเคลียร์แห่งชาติ สำนักงานวิทยาศาสตร์ และสำนักงานพลังงานนิวเคลียร์ และห้องปฏิบัติการได้กำหนด LANSCE อย่างเป็นทางการให้เป็นศูนย์ผู้ใช้งาน

มีเหตุการณ์สำคัญหลายอย่างเกิดขึ้นซึ่งส่งเสริมการเติบโตของโปรแกรมผู้ใช้ที่ LANSCE ตั้งแต่ปี 1968 ถึง 1995 สำนักงานวิจัยพลังงานของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ได้ให้ทุนสนับสนุน LAMPF ในฐานะศูนย์บริการผู้ใช้สำหรับฟิสิกส์พลังงานปานกลาง และมีการจัดตั้งกลุ่มผู้ใช้ขึ้นในปี 1972 เริ่มต้นประมาณปี 1977 สำนักงานวิทยาศาสตร์พลังงานพื้นฐานได้ให้ทุนสนับสนุนพื้นที่ทดลองใหม่ซึ่งแล้วเสร็จในปี 1990 รวมถึงพื้นที่สำนักงาน ศูนย์การกระเจิงของนิวตรอนลอสอะลามอส (ต่อมาคือศูนย์วิทยาศาสตร์นิวตรอนลอสอะลามอส) จึงกลายเป็นศูนย์บริการผู้ใช้ระดับชาติที่ได้รับการกำหนด^{[ 5 ]} ในปี 2011 สถานะนี้ได้ขยายไปยัง WNR และศูนย์รังสีโปรตอน

ผู้ใช้งานดำเนินการวิจัย ณ สถานที่ทั้งห้าแห่งที่ LANSCE จัดเตรียมไว้ให้:

โรงงานผลิตไอโซโทป (IPF) ผลิตไอโซโทปรังสีหลากหลายชนิดสำหรับการใช้งานทางการแพทย์ สิ่งแวดล้อม อุตสาหกรรม และการวิจัย โดยใช้ลำแสงโปรตอน 100 MeV ที่มีอยู่ในส่วนแรกของเครื่องเร่งอนุภาค^{[ 6 ]}

ศูนย์การกระเจิงนิวตรอนลูจาน (ศูนย์ลูจาน) ใช้แหล่งกำเนิดนิวตรอนแบบพัลส์สปัลเลชันที่ติดตั้งสเปกโตรมิเตอร์แบบไทม์ออฟไฟลต์สำหรับการศึกษาการกระเจิงนิวตรอน การกระเจิงนิวตรอนเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสำหรับการตรวจสอบโครงสร้างและพลวัตระดับจุลภาค และใช้ในวิทยาศาสตร์วัสดุ วิศวกรรมฟิสิกส์สสารควบแน่นเคมี ชีววิทยา และธรณีวิทยา^{[ 7 ]}

สิ่งอำนวยความสะดวกการถ่ายภาพรังสีโปรตอน (pRad) ใช้โปรตอน 800 MeV ที่จัดหาโดยสิ่งอำนวยความสะดวกเร่งอนุภาค LANSCE เพื่อตรวจสอบการทดลองแบบไดนามิกเพื่อสนับสนุนวิทยาศาสตร์อาวุธระดับชาติและนานาชาติและโครงการดูแลคลังอาวุธ^{[ 8 ]}

นักวิจัยที่ทำงานที่ LANSCE และสถาบันสมาชิกอีก 8 แห่งในความร่วมมือระหว่างประเทศได้สร้างแหล่งกำเนิดนิวตรอนเย็นยิ่งยวด (นั่นคือ นิวตรอนที่เคลื่อนที่ช้ามาก) ที่มีความเข้มข้นมากที่สุดในโลก การทดลองที่เกี่ยวข้องอาจตอบคำถามเกี่ยวกับค่าคงที่พื้นฐานของธรรมชาติและช่วยในการค้นหาอนุภาคใหม่^{[ 9 ]}

ศูนย์วิจัยนิวตรอนอาวุธ (WNR) ให้บริการลำแสงนิวตรอนและโปรตอนสำหรับการวิจัยพื้นฐาน การประยุกต์ใช้ และการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการป้องกันประเทศ ลำแสงนิวตรอนที่มีพลังงานตั้งแต่ประมาณ 0.1 MeV ถึงมากกว่า 600 MeV ผลิตขึ้นในเป้าหมายที่ 4 (แหล่งกำเนิดสปัลเลชันทังสเตนที่ไม่ลดความเร็ว) โดยใช้ลำแสงโปรตอน 800 MeV จากเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น LANSCE ในพื้นที่เป้าหมายที่ 2 ตัวอย่างสามารถสัมผัสกับลำแสงโปรตอน 800 MeV โดยตรงได้^{[ 7 ]}

นักศึกษาและนักวิจัยหลังปริญญาเอกจำนวนมากที่คุ้นเคยกับห้องปฏิบัติการผ่านประสบการณ์ที่ LANSCE จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของกำลังคนประจำ โดยเข้าร่วมองค์กรทางเทคนิคต่างๆ มากมาย^{[ 10 ]}

ข้อมูลประชากรของโปรแกรมผู้ใช้จะนับจำนวนการเข้าชมของผู้ใช้และผู้ใช้ที่ไม่ซ้ำกัน การเข้าชมของผู้ใช้คือจำนวนการเข้าชมทั้งหมดของผู้ใช้ทั้งหมด ผู้ใช้ที่ไม่ซ้ำกันหมายถึงการนับผู้ใช้เพียงครั้งเดียว นั่นคือครั้งแรกที่พวกเขาเข้ามาที่ LANSCE ในปีปฏิทิน กลุ่มผู้ใช้ที่ไม่ซ้ำกันที่ใหญ่ที่สุดที่ศูนย์ Lujan มาจากชุมชนวิชาการ ส่วนที่ WNR ผู้ใช้มาจากสถาบันการศึกษา อุตสาหกรรม และห้องปฏิบัติการระดับชาติ ผู้ใช้ในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ของ WNR มาจากบริษัทที่ผลิตหรือใช้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์พึ่งพาความสามารถเฉพาะของ WNR ในการทดสอบชิปรุ่นล่าสุดเพื่อความต้านทานต่อความเสียหายที่เกิดจากนิวตรอน ความเสียหายที่เกิดจากนิวตรอนพลังงานสูงมีความสำคัญเนื่องจากการผลิตนิวตรอนพลังงานสูงตามธรรมชาติโดยรังสีคอสมิก^{[ 11 ]}

• https://lansce.lanl.gov/
• LANSCE โดยสังเขป | ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอะลาโมส

35°52′09″N106°15′43″W / 35.869055°N 106.261943°W / 35.869055; -106.261943