Förbättrad funktionalitet med nytt neutroninstrument installeras vid ESS

Syftet med ESS är att med hjälp av protoner generera neutroner för att analysera olika typer av material i detalj. Protonerna accelereras till pulser med hög energi, som i sin tur genererar neutronpulser som kan används för att analysera material i detalj med olika neutroninstrument.

Ett av dessa neutroninstrument är FREIA-instrumentet, där en teknik som kallas neutronreflektometri används. Vid neutronreflektometri reflekteras neutronerna från materialets yta utan att skada det och neutronerna kan reflekteras i olika vinklar, vilket ger en inblick i hur ytstrukturen hos en mängd olika ämnen utvecklas över tid.

Det som gör FREIA-instrumentet unikt är dess system med snabb slutare, eftersom det möjliggör mätningar i flera vinklar under en enda neutronpuls.

Marek Jacewicz och Piotr Szaniawski kommer att konstruera och testa slutarsystemet på Ångströmlaboratoriet vid Uppsala universitet och delta i installationen på ESS i Lund. Arbetet kommer att ske i nära samarbete med FREIA-instrumentteamet på ESS för att säkerställa korrekt integrering i ESS rörelse- och styrsystem.

– Vi lägger till en viktig funktion i FREIA-instrumentet, nämligen möjligheten att mycket snabbt blockera eller släppa igenom neutroner i olika vinklar innan de når provet. Tack vare detta kommer det att bli möjligt att studera snabba kemiska förändringar och strukturomvandlingar i tunna filmer, till exempel de processer som äger rum i cellmembran, säger Marek Jacewicz, forskare vid Institutionen för fysik och astronomi och projektledare för uppbyggnaden av systemet vid Uppsala universitet.

Projektet kommer att pågå under hela 2025 och första halvan av 2026, och avslutas med installation och sluttester på neutronstrålröret vid ESS.

Camilla Thulin