Dinamakan sesuai dengan bintang paling terang di langit malam, Sirius adalah salah satu sumber cahaya sinkronisasi generasi keempat pertama di dunia dan terletak di kota Campinas di negara bagian São Paulo, Brasil.
Peralatan paling kompleks dan terbesar yang pernah dibangun di negara ini, Sirius, akan memungkinkan para ilmuwan untuk mengembangkan penelitian terdepan. Penemuan-penemuan terobosan diharapkan dapat terjadi di berbagai bidang seperti energi, lingkungan, kesehatan, dan lain-lain. Sirius dirancang untuk memiliki - seperti halnya bintang - cahaya paling terang dari semua peralatan sejenisnya. Dan siap untuk digunakan.
Sirius ditempatkan di dalam sebuah institusi besar dan swasta bernama Pusat Penelitian Energi dan Material Brasil (CNPEM) yang berada di bawah pengawasan Kementerian Ilmu Pengetahuan, Teknologi, dan Inovasi Brasil (MCTI).
Lembaga ini menggerakkan empat laboratorium nasional lainnya. Sebagai lembaga nirlaba yang berfokus pada penelitian dan pengembangan, CNPEM memiliki fungsi untuk mendukung inovasi di berbagai bidang seperti material, kesehatan, makanan, lingkungan, energi, dan banyak lagi. CNPEM mampu mengintegrasikan pengetahuan ilmiah dan teknologi dari semua laboratorium nasionalnya.
Bekerja seperti mikroskop (besar), Sirius mencakup sebagian besar spektrum elektromagnetik, cahayanya mulai dari gelombang Infra Merah hingga Ultra Violet dan juga termasuk X-Ray. Dilengkapi dengan semua itu, Sirius akan dapat mengungkapkan banyak karakteristik material, pada tingkat molekul dan atom, dan bahkan memeriksa struktur elektronik.
Hal ini memungkinkan penelitian multidisiplin yang akan menjawab pertanyaan akademis dan industri. Untuk menghasilkan cahaya sinkrotron, partikel bermuatan - seperti elektron - dipercepat di samping kecepatan cahaya dalam rute yang dikontrol oleh medan magnet.
Saat ini, ada lebih dari satu peralatan yang serupa dengan Sirius di dunia, seperti Fasilitas Radiasi Sinkrotron Eropa (ESRF) yang terletak di Prancis. Dan sebelum Sirius, lembaga CNPEM memanfaatkan peralatan lain yang serupa, sumber cahaya sinkrotron Brasil pertama - yang dikenal sebagai UVX - jauh lebih kecil daripada Sirius, dengan keandalan dan stabilitas yang tinggi. Namun, ketika Sirius selesai, peralatan itu dimatikan. Selama bertahun-tahun, para ilmuwan membutuhkan lebih banyak informasi daripada yang dapat disediakan oleh UVX, hingga mencapai batas ruang fisik dan kapasitas teknisnya.
Secara garis waktu, diskusi pertama tentang proyek Sirius adalah pada tahun 2003, dengan proyek yang mulai terbentuk. Pembangunan fasilitas gedung dimulai pada tahun 2015, dan pada tahun 2018 akhirnya diresmikan.
Meskipun bangunannya sudah selesai dibangun, tahap selanjutnya memasukkan semua peralatan ke dalam baru saja dimulai.
Berbeda dengan UVX yang hanya dapat menganalisis material pada tingkat permukaan, energi yang dihasilkan Sirius mampu menembus ke dalam material yang keras dan padat dengan kedalaman hingga beberapa sentimeter.
"Rasanya seperti mengambil gambar dengan cahaya redup - kata Antonio José Roque da Silva, fisikawan, direktur CNPEM dan SIRIUS dalam sebuah pernyataan tentang UVX. "Sirius memiliki intensitas cahaya yang lebih banyak, dan karena itu akan menangkap dengan cara yang lebih cepat, seperti sebuah film, bukan foto".
Sirius akan memiliki energi dua kali lebih besar dan pancaran 360 kali lebih sedikit sehingga menghasilkan frekuensi cahaya yang berbeda satu miliar kali lebih terang daripada UVX.
Mengenai cara kerja peralatan, berikut ini adalah struktur dasar Sirius:
Struktur dasar Synchrotron Light Source, pada dasarnya, terdiri dari dua set utama akselerator partikel, yaitu Sistem Injeksi dan Cincin Penyimpanan.
Sistem Injeksi menerima Akselerator Linier, atau Linac, dan Injector Synchrotron, atau Booster.
Bersama-sama, keduanya berperan menghasilkan berkas elektron dan mempercepatnya hingga mencapai tingkat energi yang diperlukan untuk beroperasi di dalam Storage Ring.
Selain itu, dua jalur transportasi disertakan, satu jalur yang mentransfer berkas elektron dari Linac ke Booster dan satu lagi dari Booster ke Storage Ring.
Linac menghasilkan pulsa arus dengan cara berdenyut, khususnya, dua kali pulsa per detik, dan kemudian pulsa arus yang dihasilkan disuntikkan ke dalam Booster.
Setelah berada di dalam Booster, berkas elektron dipercepat hingga mencapai tingkat energi yang diperlukan untuk diinjeksikan ke dalam Storage Ring.
Pada gilirannya, Storage Ring, yang merupakan akselerator utama, yang bertanggung jawab untuk mempertahankan berkas elektron yang tersimpan dalam waktu yang lama, adalah tempat cahaya sinkrotron akhirnya diproduksi.
Selain itu, untuk mengontrol rute berkas elektron, kombinasi magnet berbeda yang menghasilkan medan magnet, - atau Kisi Magnetik - akan digunakan untuk mempertahankan fokus dan mengoreksi rute berkas elektron.
Pada akhirnya, cahaya sinkrotron akan tersedia di stasiun eksperimen yang terletak di sekitar Cincin Penyimpanan, yang disebut Beamlines - di sinilah para ilmuwan akan menempatkan sampel material mereka dan menghasilkan data untuk dipelajari lebih lanjut.
Gambar di atas - tersedia di situs web CNPEM - menunjukkan ilustrasi SIRIUS, di mana Cincin Penyimpanan yang diwakili oleh lingkaran biru memiliki keliling sekitar 518 meter, sedangkan Booster yang ditampilkan dengan warna oranye sekitar 496 meter.
Linac, di sisi lain, ukurannya jauh lebih kecil, hanya 32 meter, diwakili oleh garis merah muda.
Dengan demikian, sumber cahaya sinkrotron generasi keempat ini akan membantu para ilmuwan untuk melangkah lebih dalam -secara harfiah- dalam penelitian mereka, mendapatkan ruang dan alat yang lebih baik untuk menganalisis topik-topik yang kompleks.
Sebagai contoh, analisis tanah yang lebih maju akan meningkatkan pengetahuan tentang pengembangan pupuk, yang mengarah pada produksi produk pertanian yang lebih sedikit beracun, yang bermanfaat bagi kesehatan manusia dan lingkungan.
Selain itu, Sirius juga akan memungkinkan para ilmuwan untuk mengembangkan material baru berkat studi yang lebih lengkap mengenai struktur partikel nano.
Pada tanggal 21 Oktober 2020, jalur sinar Sirius pertama yang disebut Manacá dibuka untuk penggunaan penelitian. Jalur ini dimaksudkan untuk fokus pada makromolekul, mempelajari protein dan interaksinya dengan obat-obatan.
Di masa depan, lima beamline lainnya akan dibuka untuk digunakan, yaitu Carnaúba, Cateretê, Ema, Ipê, dan Mogno. Masing-masing akan fokus pada jenis analisis tertentu. Saat ini, semua beamline tersebut sedang dalam tahap instalasi lanjutan, dan pada akhir tahun 2021, beberapa di antaranya akan selesai.
Secara keseluruhan, struktur Sirius akan memiliki 14 stasiun kerja. Proyek lengkapnya mencakup tujuh beamline lainnya, yang diharapkan akan dibuka pada tahun 2021. Namun, jumlah beamline dapat diperluas secara bertahap, mencapai hingga 40 stasiun eksperimental.
Lihat video tentang konstruksi Sirius di sinidengan testimoni dan penjelasan langsung dari para insinyur yang terlibat.
Anda juga dapat mengunjungi Situs web resmi CNPEM yang memiliki semua informasi tentang proyek SIRIUS.
Pada akhirnya, Sirius memiliki harapan tidak hanya untuk para ilmuwan Brasil, tetapi juga kegembiraan untuk kemajuan penelitian di seluruh dunia. Maju terus ilmu pengetahuan!
Selain itu, tahukah Anda bahwa Anda bisa mengunggah gambar dari komputer Anda dan menggunakannya dalam infografis Anda? Ya, Anda bisa!
Begitulah cara saya membuat infografis dalam artikel ini! Sangat keren, bukan?
Jadi, mari kita pergi ke Mind the Graph, dan mulai ciptaan baru!
Berlangganan buletin kami
Konten eksklusif berkualitas tinggi tentang visual yang efektif
komunikasi dalam sains.
Indonesian 
English 
Chinese 
Czech 
Dutch 
French 
German 
Italian 
Japanese 
Korean 
Polish 
Portuguese 
Russian 
Spanish 
Turkish 
Ukrainian 
Swedish 
Romanian 
Bulgarian 
Finnish 
Greek 
Hungarian 
Norwegian 
Danish 
Estonian 
Slovenian 
Lithuanian 
Latvian 
Slovak