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NUEVAS ENERGÍAS QUE AYUDAN A LACREACIÓN DE NUEVOS MATERIALES E(SINCOTRÓN)• Introducción La capacidad para crear nuevos materiales está ineludiblemente unida a los avanc

comprensión de los fenómenos físicos y químicos fundamentales de los mismos. Habitualmente, en

fenómenos entran en juego varias escalas de longitud y rangos energéticos. or ello, es fundament

m!ltiples técnicas de caracteri"ación complementarias, mejor cuanto más versátiles. #n este senti

radiación sincrotrón es una herramienta ya insustituible en ciencia de materiales porque ofrece un

técnicas muy amplio, que resulta idóneo en varios momentos del proceso de desarrollo de un mate

susceptible de tener aplicaciones tecnológicas. La radiación sincrotrón $%&' es lu" generada por pa

cargadas, aceleradas hasta velocidades ultra(relativistas, for"adas a seguir una trayectoria curva y

emitir. Las partículas cargadas, habitualmente electrones, se mantienen durante horas formando p

viajan a una velocidad e)tremadamente cercana a la de la lu" $con energías de varios giga(electron

un *anillo de almacenamiento+, que no es sino un acelerador de partículas dedicado a la producció

sincrotrón. La %& se produce en los puntos del anillo en los que un campo magnético curva la traye

electrones, bien sea en las esquinas del polígono que da forma al anillo o en dispositivos de inserci

colocan en las secciones rectas y que son en la actualidad las fuentes de %&

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SINCOTRÓN II

• más potentes. n anillo tiene, por tanto, decenas de líneas de reali"an distintos e)perimentos simultáneos. La especi-cidad

lu" viene determinada tanto por la naturale"a de la fuente $im

o dispositivo de inserción' como por la óptica $focali"ación, col

monocromaticidad, resolución en energía, etc.'. #n general, un

investigadores accede a reali"ar un e)perimento tras un proce

de propuestas con evaluación por pares que, de ser positiva, a

el acceso a un n!mero de días de ha" su-ciente para reali"ar epropuesto. ara el equipo e)perimental que accede a la %&, el

almacenamiento que la produce es casi ine)istente tan sólo e

incide sobre su muestra es *testigo+ de la e)istencia del anillo

e)perimental de cada línea es independiente y del mismo depentero el tipo de e)perimento que cada equipo reali"a $absorc

difracción, microscopía, resonancias electrónicas o nucleares/ciertas propiedades que convierten en una herramienta básica

materiales 0 #s una fuente de lu" muy brillante, mucho más q

otra fuente de lu" de laboratorio. 1demás está colimada es un

-nísimo de muy baja dispersión angular. 0 La %& es una fuenteesto es, el ha" incidente está compuesto de todos los colores

energías' desde el ultravioleta hasta los rayos gamma, pasand2. 0 La %& es una fuente de lu" con energías adecuadas para e

transiciones electrónicas en la materia, por lo que permite est

estructura electrónica de los materiales $magnetismo, superco

semiconductividad/'. 0 Las longitudes de onda de la lu" sincr

desde unas

3igura 4.5. #stación e)perimental de la línea de lu" parael estudio de materiales del 6a) lanc7 8nstitut, en elsincrotrón berlinés 9#&&:.

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SINCOTRÓN III

décimas de ángstrom $;< = ;>;> m' hasta las micras $;>(? m', incluyendo las diinteratómicas en sólidos. or ello, la %& está adaptada para el estudio de la estrumateriales, tanto de sólidos como de plásticos, -bras musculares, proteínas, virus%& está polari"ada, y se puede seleccionar cualquier estado de polari"ación linea$hori"ontal o vertical', circular, o cualquier estado intermedio. 0 Los electrones enno forman un @ujo de carga continuo, sino que se agrupan en paquetes, de modose produce de modo estroboscópico consta de pulsos de decenas de picosegund

duración $A;>;; s' cada cientos de nanosegundos $A;>(B ( ;>(C s', lo que permie)perimentos en función del tiempo con resolución ultrarrápida. #stas propiedadecombinadas hacen de la %& una herramienta muy versátil, como se mostrará a coen una selección de ejemplos. #n la ciencia actual, nuevos e)perimentos engendconceptos, renovando nuestra concepción de la Daturale"a. Esta es la gran potenciertas herramientas e)perimentales, y entre ellas, la radiación sincrotrón

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EEM!LOS DE USO DE SINCOTRÓN

68F%G&FG1 :I8&1L8J1F8KDLa aplicación paradigmática de las fuentes derayos ) es la de técnica de visuali"ación para eldiagnóstico médico, en la que se observa elcontraste entre la absorción $la sombra' del tejidoóseo y del blando en un cuerpo vivo

L168DG%131 M#&GLM1M%1& muestra una laminografía de lassoldaduras de un chipmicroelectrónico.

F1%1FN#%8J1#&61& 6#NG%68F%GNG6G%1:G& 2 ,#&#FN%G68F1 #L#FN%KD8F$2##6' , M8F

61DEN8FG $26GM838F1F8KDGL6#%G&La radiación sincrotrón cespectro de energías dee)citaciones electrónicafotoeléctrico'