Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratorio

Jyväskylän yliopiston kiihdytinlaboratorio (JYFL-ACCLAB) tekee hiukkaskiihdyttimiin perustuvaa fysiikan tutkimusta. Kiihdytinlaboratorio on kolmatta kertaa peräkkäin Suomen Akatemian huippuyksikkö ajanjaksolla 2012–2017. Laboratoriossa on käynnissä lukuisia kiihdytin- ja materiaalifysiikan tutkimushankkeita. Niissä on löydetty kymmeniä uusia keskiraskaita neutronirikkaita isotooppeja ja tutkittu niiden rakennetta ja hajoamisominaisuuksia.

Laboratorion johtajana toimii nykyisin professori Ari Jokinen.

Laitteistot

Hiukkaskiihdyttimet

Kiihdytinlaboratoriossa on (keväällä 2016) käytössä kolme hiukkaskiihdytintä. Näistä vanhin on 130 MeV:n hiukkaskiihdytin (mallinimi K-130). Sen asennustyö aloitettiin kesällä 1990, koeajot suoritettiin 1992 ja tutkimustoiminta voitiin aloittaa vuonna 1993. Keskeinen osa laboratorion ydin- ja hiukkastutkimusta tehdään K-130:llä. Laitteella tehdään ydinfysiikan perustutkimusta ja soveltavaa tutkimusta.

Valtion teknillinen tutkimuskeskus (VTT) lahjoitti 2006 1,7 MeV:n Pelletron-nimisen tandemkiihdyttimen Jyväskylän yliopistolle. Käyttöön laite otettiin vuonna 2007. Pelletronilla tehdään materiaalifysiikan tutkimusta.

30 MeV:n MCC30/15-kiihdytin (mallinimi K-30) hankittiin osana Suomen ja Venäjän sopimaa Neuvostoliiton velkojen maksuohjelmaa. Kiihdyttimen asennus alkoi elokuussa 2009 ja huhtikuussa 2010 sillä tehtiin ensimmäiset testit. K-30-kiihdyttimellä voidaan kiihdyttää protoneja (18–30 MeV) ja deuteroneja (9–15 MeV). Laitteistoa käytetään erilaisten isotooppien (mm. 18F ja 123I) tutkimukseen ja tuloksia voidaan tutkia esimerkiksi niin sanotulla IGISOL-laitteistolla.

Historiaa 
Jyväskylän yliopistoon hankittiin ensimmäinen hiukkaskiihdytin, MC20-minisyklotroni, joulukuussa 1973. Laitteen suunnittelu ja asennus oli aloitettu jo aiemmin. Hiukkaskiihdyttimen koekäyttö aloitettiin alkuvuonna 1974. Tutkimusryhmässä oli useita nuoria tutkijoita, joista Rauno Julinin tehtäväksi tuli syklotronin ionisuihkun pulssien aikarakenteen parantaminen. Varsinainen haaste oli yhdistää laitteella tehdyt erilaisten isotooppien elinaikaa mittaavat tutkimukset ja elektronispektroskopia.

Hanke vaati aluksi perehtymistä menetelmään, joka oli maailmallakin uutuus, sillä vain muutama taho teki niin sanottuun suihkunsisäiseen (in-beam) elektronispektroskopiaan liittyvää monopolisiirtymien tutkimusta. Jyväskylässä menetelmä opeteltiin perusteista lähtien, ja sen ansiosta fysiikan laitokselle syntyi vahva osaaminen kiihdytinpohjaisessa fysiikassa. Laitteistoa on sittemmin uusittu ja lisätty. Vuodesta 1996 kiihdytinlaboratorio on ollut EU:n laatulaboratorio (Large Scale Facility). ja useita jaksoja Suomen Akatemian huippuyksikkönä.

Joulukuussa 2015 Suomen Akatemia myönsi yli miljoona euroa kiihdytinlaboratorion tutkimuslaitehankintoihin ja ohjausjärjestelmän päivitykseen.

Lähteet 

Jyväskylän yliopisto
Hiukkasfysiikan tutkimuslaitokset