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Yu Jen Chen
2024年11月7日
德国🇩🇪DESY开箱!!!我在德国同步辐射中心的实验经历无私公开
Guten Tag~ Moin~ Ich bin Owen! 很久没在OfferLand分享我的作品了,这次想分享我写硕士论文期间,在德国同步辐射中心DESY做实验的经验。对国外研究机构感兴趣的朋友,欢迎继续往下读!
相信大家都会好奇,在国外读研能有什么新体验。这段时间有幸在导师的帮助下,我得以进入2家欧洲顶尖同步辐射中心做短期实验,开阔眼界之余,也充实了简历和科研经验。
这篇文章想跟大家分享我在德国汉堡的德国同步辐射中心做实验的回忆。这样一个高规格、高经费、把关严格的实验殿堂,到底有哪些一般人不了解的视角呢?就让我来跟大家说说吧!
详细的图文介绍可以打开我在Medium上的文章,下面附上文章链接
德国🇩🇪DESY开箱!!!我在德国同步辐射中心(Deutsches Elektronen-Synchrotron)的实验经历无私公开
前往DESY前的准备手续
如果要去同步辐射中心做实验,通常需要提前半年到一年,在研究机构规定的时间内提交实验计划书(Proposal)。经过审查,并与实验站确认时间表空档后,就可以进行后续步骤,例如实验安全守则测试、研究中心的短期住宿申请等。
总之,这一环节的绝大部分事务都是我的教授帮忙处理的。而且由于MaMaSELF的资助,这趟旅程除了吃饭的餐费,从交通到住宿都由我的项目一手包办,我只需要通过测试、准时出席、按计划做事就行。只能说,当学生终究是幸福的。
DESY简介与小知识
DESY(Deutsches Elektronen-Synchrotron)是世界著名的研究中心,位于德国汉堡(Hamburg)和措伊滕(Zeuthen),专门研究粒子物理学、加速器技术和光子科学。DESY 成立于 1959 年,在利用同步加速器辐射、自由电子激光和粒子加速器进行高能物理、材料科学和生命科学等领域的基础研究方面处于领先地位。它参与了许多国际合作,包括与 CERN 相关的合作,并提供 PETRA III 和欧洲 XFEL 等尖端基础设施,助力突破性的发现。
下面简单介绍几个DESY旗下的研究设施:
PETRA III:世界上最强大的同步加速器辐射源之一,用于材料科学、生物学、化学和物理学研究。
FLASH:一种用于软 X 射线和极紫外光的自由电子激光装置,可实现材料和生物样品的超快科学研究与成像。
欧洲 XFEL(欧洲 X 射线自由电子激光):这一国际设施能产生高强度的 X 射线,可以实时拍摄化学反应、生物分子过程和其他现象的原子级“电影”。
HERA (Hadron-Elektron-Ringanlage):HERA 曾是 DESY 的重要粒子加速器,用于深度非弹性散射实验,已于 2007 年退役。
DESY 测试光束设施:提供用于测试粒子探测器、组件和加速器技术的光束线。
这次实验,我主要的工作站和研究中心都在PETRA III。
DESY实验前的手续与住宿
从慕尼黑火车站坐ICE长途跋涉7个多小时后,我们一行人终于到达Hamburg-Altona。虽然早起加上长途火车让我们已经筋疲力尽,但简单吃完午饭后,我们还得再坐约40分钟的公交车才能到DESY。
到了DESY,第一件事就是去警卫室办理Check-In,拿到住宿钥匙和实验站的门禁卡。有趣的是,如果是短期访客,卡片上的照片就是警卫当场用拍立得拍的,再把照片当场扫描,做成卡片上的大头照。不得不说,这种“传统做法”真是典型的德国风格。
说到住宿,不得不说,有规模、有国际知名度的研究机构,提供的单人住宿还是很大方的。当然,不能指望德国人的设计美感,住宿长得有点像青年旅舍也无可厚非。不过有自己的独立卫浴和单人床,厨房设备齐全,还有个人的冰箱储物格和个人餐具。对第一次进入大型研究机构做实验的我来说,确实让我大开眼界,也无比珍惜。
PETRA III的实验回忆
至于正式进到实验站之后,我的滤镜就碎得相当彻底了。
我的实验是在PETRA III P03实验站做的。因为我的材料是生物材料,为期约一周的实验都离不开conodont denticles和mesocrystal。这个实验站的射线能量,以及适用的SAXS/WAXS/USAXS/GISAXS/GIWAXS/GIUSAXS等技术,都很适合对牙齿结构做进一步测试和晶体分析。由于PETRA III P03能高度灵活地处理不同的样品环境,它的应用领域涵盖可持续能源、健康、信息技术、地球与环境、交通技术等多个科学领域,以应对重大挑战。可以说,这是研究体内和原位/工况条件下纳米结构与动力学的理想平台之一。
我们实验计划的主题是Micro X-ray Diffraction Analysis the Structural Integrity of Conodont denticle,主要使用Micro Small Angle Scattering (μSAXS)来观测微结构。
至于实验站的生活嘛?嗯… …一点也不有趣。
这么说吧!基本上固定好样品并成功启动实验后,从开始到结束通常很耗时,根据样品的测试需求,有时甚至要跑一整晚才能收集到数据。所以正式测试之前,通常需要反复确认样品的位置是否精准,以免正式转动平台时,beamline没有打到样品,或者不在我们预设的中心点上。
更麻烦的是,conodont的牙齿不像人类牙齿那么大,常常是以micro为单位来描述。可想而知,在校准方面我们必须花费极大心力,一点误差都可能导致实验结果不理想。因此,我们经常早上进实验站,到很晚才能出来,还得自己做晚饭。最长的一天是从9:00AM到9:00PM。我实在不敢跟大家说在同步辐射中心做实验有多开心。
不过,长时间朝夕相处,加上大家在等待时一起看搞笑视频、文化交流、拓展科学知识等,都让等待的时间没那么无聊。此外,短暂探索汉堡市区,再加上体验DESY的工作文化,也让我收获很多。虽然过程很累,但这确实是难得的经验。
关于汉堡的观光和旅游心得,可以参考下面两篇文章哦!