Guten Tag~ Moin~ Ich bin Owen! 很久沒有在OfferLand分享我的作品了,這次想要分享我在碩士論文期間,在德國同步輻射中心DESY的實驗經驗。對於國外研究機構有興趣的朋友,歡迎繼續閱讀這篇文章喔!
相信大家都會好奇在國外的研究生涯,能有什麼新體驗。這段期間幸運在指導教授的幫忙下,我可以進入2間歐洲頂尖同步輻射中心進行短期實驗,讓自己打開眼界之餘,也充實履歷及科研經驗。
這篇文章想跟大家分享,關於我在德國漢堡的德國同步輻射中心的實驗回憶。如此高規格、高經費且嚴格把關的實驗殿堂,到底有什麼一般人不了解的視角呢?就讓我來跟大家說明吧!
詳細的圖文敘述,可以點開我在Medium的文章,在此附上我的文章連結
德國🇩🇪DESY開箱!!!我在德國同步輻射中心(Deutsches Elektronen-Synchrotron)實驗經歷無私公開
前往DESY前的事前手續
如果要到同步輻射中心做實驗,通常需要在半年到一年前研究機構規定的時間內,將實驗計畫書(Proposal)繳交,在經過審查與跟實驗站確認時間表空檔之後,就可以進行後續,例如實驗安全守則測驗、研究中心的短暫住宿申請等。
總之,這個段落絕大部分的事務,都是我的教授幫忙處理,並且由於MaMaSELF的贊助,讓這趟旅程除了吃飯的餐費外,從交通到住宿都是由我的學程一手包辦,我只需要通過測驗並且準時出席、按表操課即可。只能說,當學生終究是幸福的。
關於DESY的簡介與小知識
DESY(Deutsches Elektronen-Synchrotron)是世界著名的研究中心,位於德國漢堡(Hamburg)和澤伊滕(Zeuthen)。它專門研究粒子物理學、加速器技術和光子科學。 DESY 成立於 1959 年,是利用同步加速器輻射、自由電子雷射和粒子加速器進行高能物理、材料科學和生命科學等領域基礎研究的領導者。它是許多國際合作的一部分,包括涉及 CERN 的合作,並提供 PETRA III 和歐洲 XFEL 等尖端基礎設施,從而實現突破性的發現。
以下簡單介紹幾個DESY底下的研究機構:
PETRA III:世界上最強大的同步加速器輻射源之一,用於材料科學、生物學、化學和物理學的研究。
FLASH:一種用於軟 X 射線和極紫外光的自由電子雷射設備,可實現材料和生物樣品的超快科學和成像。
歐洲 XFEL(歐洲 X 射線自由電子雷射):此國際設施可產生高強度的 X 射線,可即時製作化學反應、生物分子過程和其他現象的原子級「電影」。
HERA (Hadron-Elektron-Ringanlage):HERA 以前是 DESY 的重要粒子加速器,用於深度非彈性散射實驗,但於 2007 年退役。
DESY 測試光束設施:提供用於測試粒子偵測器、組件和加速器技術的光束線。
而這次實驗,我主要的工作站與研究中心,都是在PETRA III執行的。
在DESY實驗前的手續與住宿事宜
從慕尼黑火車站搭乘ICE長途跋涉約7小時多後,我們一行人終於到達Hamburg-Altona。即使因為早起以及長途火車,讓我們已經筋疲力盡,然而,在簡單吃完午餐之後,我們仍需要搭乘約40分鐘的公車,才能抵達DESY。
到了DESY,第一件事就是跟警衛室辦理Check-In並且拿到住宿鑰匙與實驗站的開門卡片。有趣的是,卡片上的照片如果是短期訪客,就會是警衛現場拿起拍立得拍照,再將照片現場掃描並成為卡片上的大頭照。不得不說,這種「傳統做法」,真是典型德國風格。
談到住宿,不得不說有規模與國際知名度的研究機構,提供的單人住宿還是很大方的。當然,不能期待德國人的設計美感,住宿長得有點像是青年旅館也無可厚非,不過,有自己的獨立衛浴與單人床,並且廚房的設備齊全,有個人的冰箱儲存格以及個人餐具。以第一次進入大型研究機構做實驗的我而言,的確讓我大開眼界且無比珍惜。
PETRA III的實驗回憶
至於正式進到實驗站後,我的濾鏡就關掉得相當徹底。
我的實驗是在PETRA III P03實驗站做實驗,因為我的材料是生物材料,為期約一個禮拜的實驗都和conodont denticles、mesocrystal脫離不了關係。因此,這個實驗站的射線能量,以及適合使用SAXS/WAXS/USAXS/GISAXS/GIWAXS/GIUSAXS等技術,相當適合對牙齒結構做進一步的測試與晶體分析。由於PETRA III P03可以處理不同樣本環境的高度靈活性,它的使用領域便能涵蓋了永續能源、健康、資訊科技、地球與環境、交通技術等多種科學領域,以解決重大挑戰。可以說,這是研究體內和原位/操作條件下奈米結構和動力學的理想平台之一。
我們的實驗計畫主軸為Micro X-ray Diffraction Analysis the Structural Integrity of Conodont denticle,並且主要使用Micro Small Angle Scattering (μSAXS)來觀測微結構。
至於實驗站的生活嗎?恩… …一點也不有趣。
這樣說吧!基本上當固定好試片並且成功執行實驗後,從啟動到結束通常曠日費時,根據測試試片的需求,有時候甚至是需要跑一個晚上才能收集數據的。因此,在正式測試以前,通常會需要先反覆確認試片的位置是否精準無誤,以防止正式旋轉機台時,beamline沒有打到試片或是不在我們預設的中心點上。
更複雜的問題是,conodont的牙齒並非如人類的牙齒來的大,經常是以micro為單位來表達。可想而知,在校正方面,我們就必須耗費極大的心力去執行,一點誤差就有可能造成實驗結果不理想。因此,我們經常出現早上進去實驗站,到很晚才可以出實驗站,並且需要自己料理晚餐的窘境。最長的一天,是從9:00AM到9:00PM。我完全不敢跟大家說,在同步輻射中心做實驗有多開心。
不過,長時間的朝夕相處,加上大家在等待時間的趣味影片撥放、文化交流、科學知識拓展等,都讓等待的時間相對不無趣。此外,短暫的漢堡市區探索,外加DESY的工作文化體驗,也讓我收穫良多。雖然過程相當勞累,但這的確是不可多得的經驗。
關於漢堡的觀光與旅遊心得,可以參考以下兩篇文章喔!