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Uma luz especial
Quando entrar em atividade, possivelmente em 2019, o Sirius será uma das fontes de radiação síncrotron de maior brilho no mundo
Fontes Harry Westfahl Jr / LNLS / CNPEM e Projeto Sirius, a nova fonte de luz síncrotron brasileira
Dos elétrons à radiação
As linhas iniciais

Acelerador linear

Elétrons liberados por um filamento de metal aquecido são impulsionados em um acelerador linear de 32 metros de comprimento até uma velocidade próxima à da luz com energia de 0,15 gigaelétrons-volt (GeV) e injetados no booster

Booster

No interior de um anel menor e mais interno, os elétrons ganham energia ao passar por uma câmara de radiofrequência e atingem o patamar de 3 GeV

Anel de armazenamento

Já com energia máxima, os elétrons são mantidos em uma trajetória estável no anel maior, de 518 metros de circunferência, por conjuntos de magnetos (ímãs) especiais

Rede magnética

Ao passar por dipolos e onduladores, os elétrons sofrem desvios de trajetória e perdem uma fração de sua energia na forma de luz: é a luz ou radiação síncrotron, que abrange uma ampla faixa de energia (do infravermelho aos raios X)

Luz síncrotron

A luz síncrotron sai tangencialmente ao anel e é encaminhada para as estações experimentais

Estações experimentais

Conjuntos ópticos equivalentes a prismas instalados nessas estações permitem selecionar a faixa da radiação que será usada para analisar as amostras. Cada faixa é mais adequada para observar estruturas em escalas de grandeza diferentes, que vão da fração do milímetro ao nanômetro

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Das 13 linhas de luz planejadas para integrar o Sirius, as seis identificadas acima (de A a F) devem ser as primeiras
a entrar em operação

Carnaúba

Será a mais longa linha de luz, com 145 metros de comprimento. Seu feixe de raios X permitirá enxergar objetos de 30 nanômetros (resolução mil vezes superior à da fonte de luz atual, o UVX). Possibilitará a análise bi e tridimensional de materiais catalisadores, semicondutores e biológicos com resolução nanométrica

Cateretê

Linha de raios X que permitirá obter imagens tridimensionais de células vivas e registrar fenômenos dinâmicos da ordem de frações de segundo, como alterações na molécula de DNA. Deve permitir observar a interação entre elementos químicos em diferentes materiais e definir a estrutura nanométrica de óleos e polímeros

Ema

Seu feixe de raios X de alto brilho deve produzir imagens em escala nanométrica de materiais sob condições extremas (temperatura, pressão e campo magnético elevados), importante para a pesquisa de materiais supercondutores. Alimentará equipamentos em duas estações experimentais

Manacá

Será a primeira linha a ser montada no Sirius, com conclusão prevista para abril de 2019. Seu feixe de raios X deve ser usado para analisar cristais de proteínas, permitindo obter imagens tridimensionais dessas moléculas com a localização precisa de cada átomo

Mogno

Uma das mais energéticas linhas de raios X do Sirius deverá gerar em segundos imagens 3D de estruturas nanométricas de materiais densos. Será capaz de penetrar centímetros em rochas de reservatórios de petróleo. A fonte atual analisa amostras com frações de milímetros de espessura. Permitirá estudar animais vivos

Ipê

Essa fonte trabalhará com raios X de baixa energia e possibilitará mapear os elétrons responsáveis pelas propriedades físicas dos materiais, como magnetismo ou condutividade elétrica. Deve permitir observar a formação de ligações químicas entre átomos de materiais nos estados sólido, líquido e gasoso