在过去的25年里，阿贡国家实验室先进的光子源帮助科学家和工程师们做出了突破性的发现——提供了极其明亮的x射线来研究从恐龙骨骼和月球岩石到新太阳能电池板和新药物的材料的一切。
通过将粒子加速到接近光速，APS产生了x射线，研究人员可以利用x射线透视致密材料，并在分子和原子水平上阐明物质的结构和化学。现在，由芝加哥大学运营的Argonne公司获准开始对其长达一公里的x射线设备进行大规模的升级，耗资8.15亿美元。
美国能源部最近宣布，升级的设计报告已经完成，实验室可以开始采购和建设。一旦完成，升级将为科学家提供一个更强大的工具，将他们的研究扩展到新的领域，加速在科学和技术方面的有影响力的发现。
“这个项目将改变科学的游戏规则，”阿贡科学家罗伯特·赫特尔说，他是APS升级项目的负责人。APS的升级将使研究人员能够看到以前从未见过的存储环x射线的规模。我们将能够深入观察真实样本的内部，比如生物有机体，并实时观察原子的运动。如此极端的细节水平将开辟基础科学的新领域和新发现，并有助于解决各行各业的紧迫问题。”
潜在的发现包括革命性的将阳光转化为能量的系统和储存能量的方法;治疗对当今抗生素耐药的感染的新药;更好地理解大脑处理和存储神经元信息的方式;污染物通过土壤移动的详细机制;对地球内核结构的转换理解;以及更清洁、更高效的生物燃料。
“几乎每个部门在芝加哥大学的科学和工程有多个教员的研究依赖于先进的光子源,从分子工程师,天文学家作者,”胡安·德·巴勃罗说,刘副总统为国家实验室和家庭UChicago分子工程学教授。“这对国家来说是一种非凡的资源，我们很高兴看到它向前发展，并为其发展做出贡献。”
这次升级将使已经超亮的x射线的亮度在现有设备的基础上再提高100到1000倍，根据使用的技术，科学家将能够绘制出样本中关键原子的位置、特征和动力学。
更大规模的科学
每年，来自美国各州和世界各国的5500多名研究人员在APS上进行实验。这项研究获得了两个诺贝尔奖(并贡献了第三个)，支持了许多药物的开发(包括阻止艾滋病毒发展的最成功药物之一)，改进了包括更高效的交通工具和更强大的电子设备在内的产品。
美国考古学会的科学家们还通过研究芝加哥菲尔德博物馆(Field Museum of Chicago)的一具古埃及木乃伊的组成和雷克斯暴龙标本苏(SUE)的手臂，揭开了历史和考古学的秘密。
此外，APS的研究通过对陨石、太空尘埃、地质岩石和矿物的研究，增进了我们对太阳系和地球本身的了解。
Argonne国家实验室主任Paul Kearns说:“升级的APS将使科学在一个全新的尺度上实现，使从微电子到聚合物再到量子的广泛研究成果成为可能。”
这次升级的同时，阿尔贡号还准备搭载美国有史以来最强大的超级计算机“极光”，它的运算能力将达到每秒10亿亿次。
卡恩斯说:“这是一个激动人心的时刻，因为阿贡正在为世界科学界建设两个强大的设施。”“升级后的APS和我们的极光百亿亿次计算系统将共同提供强大的新能力，为美国的繁荣和安全加速科技发展。”
旧储存环的拆除和新储存环的安装计划于2022年6月开始。这个安装和随后的环调试期将持续大约一年，之后APS-U x射线束线将上线供研究人员使用。
-改编自阿尔贡网站上的一篇文章。