logo Kulturportal Lund

Kulturportal Lund

Lunds historia och kulturarv

MAX-lab lade grunden till MAX IV

  Publicerad 2 november, 2019 av Ingrid André   Universitet

MAX IV är Sveriges största och dyraste nationella laboratorium som nu finns på Brunnshög i Lunds norra förorter, nära motorvägen. Att den finns i Lund beror på att företrädaren MAX-lab uppstod och utvecklades här under slutet av 1900-talet.

MAX står för ”Microtron Accelerator for X-rays”. Det handlar om att framställa och belysa materia med ett ytterst intensivt ljus med hög energi och superkorta våglängder oftast i form av som röntgenstrålning. I detta koncentrerade ljus kan forskare avslöja hur material är uppbyggda ner på atomnivå, proteiner exempelvis som är livsviktiga i till exempel läkemedelsindustrin.

Start på Fysicum med Lucy

Under 60-talet placerades en accelerator för kärnforskning vid Fysicum (Fysiska institutionen) i Lund och fick namnet LUSY. Den trimmades sedan in under många år innan den nådde internationellt acceptabla resultat. I början på 70-talet hade landet fått en ny statsminister, Olof Palme, efter den fysikintresserade Tage Erlander. Kärnkraftsdebatten hade startat och rasade även mellan fysikforskningens olika grenar. Dessutom hade Sverige gått med i CERN (Europeiska organisationen för kärnforskning) med accelerator i Geneve, vilket både kostade pengar och gav tillgång till en annan plats att forska om material.

Så 1971 ströps den statliga tilldelningen så pass att forskarna tvingades stänga LUSY. Istället ville de kvarvarande kärnforskarna i Lund utveckla en ny typ av accelerator och fick förslaget att denna även skulle kunna framställa synkrotronljus. Drivande i detta var bland andra forskarna Per-Olof Nilsson från Chalmers och Anders Flodström från Linköping/Stanford. 1974 hade MAX-projektet fått ekonomiskt stöd och tillsatt Mikael Eriksson att leda bygget.

Bengt Forkman med ett strålrör på MAX I.
Foto: Per Lindström.

En central figur under hela processen var Bengt Forkman, professor i kärnfysik, som blev MAX-labs förste föreståndare och senare dess främste historieskrivare. Professor Sten von Friesen både la ner LUCY och invigde första MAX-projektet samma dag i oktober 1979.

Bengt Forkman har vittnat om att förutom att skapa nya instrument för kärnforskning handlade det för honom om att rädda sysselsättningen för en grupp tekniker som arbetade tillsammans med akademikerna.


MAX-lab blir nationellt

MAX-laboratoriet förklarade 1981 som en nationell anläggning och bröts ut ur Fysicum. För att få plats med laboratoriet anskaffades ett stort utrymme vid M-huset på LTH fast inte utan strid från professorerna där.

Bengt Forkman och Mikael Eriksson beskriver båda den nya acceleratorn som ett hemmabygge som improviserades fram, mycket få färdigköpta delar ingick. Till skillnad från Uppsala saknade Lund akademiker som behärskade synkrotronljus så en docentur anordnades för Anders Flodström 1981. Han blev senare rektor för KTH och slutligen universitetskansler. Han efterträddes på MAX-lab av Ralf Nyholm.

1985 gick för första gången elektronerna runt i den accelerator-ring som kom att kallas MAX I. I en sådan ring går elektronerna runt med nära ljusets hastighet inne ett vakuumrör styrda av magnetfält i. När elektronerna böjs av uppstår det speciella synkrotronljuset. Detta kan ha olika våglängd men främst används röntgenljuset för att undersöka sammansättningen av olika material. Detta sker inne i så kallade strålrör konstruerade för olika undersökningsmetoder. En metod som blivit viktig för biologi och medicin handlar om att undersöka strukturen på proteiner.

Den officiella invigningen av MAX-lab skedde 30 januari 1987. Det året hade MAX-lab redan 100 forskarbesök för kortare eller längre perioder, de flesta från svenska universitet men även flera från andra länder. De arbetade vid fyra olika strålrör med olika sorters mätningar och experiment.

Professor Mikael Eriksson under uppbyggnaden av MAX II 1994. Fotograf okänd.

Redan flera år innan detta hade Mikael Eriksson med flera börjat projektera på en ny och större ring, senare kallad MAX II. Från 1991 var Ingolf Lindau föreståndare med uppgift att lotsa fram en ansökan om denna nya accelerator. Regeringen visade sig detta år mycket positiv till att finansiera projektet. Rektorsämbetet i Lund stödde det liksom Knut & Alice Wallenbergs stiftelse. MAX II invigdes av kung Carl XVI Gustaf är 1995.

Professor Nils Mårtensson från Uppsala blev den som tog över som föreståndare/direktör från 1997. Det betydde bland mycket annat att han fick förverkliga MAX III, den tredje lagringsringen för elektroner, som stod klar 2007. I denna accelerator provades också många lösningar med sikte på det som längre fram skulle bli MAX IV. Den ytterst långsiktiga och envetna utvecklingen har bland annat drivits av önskemålen om en allt starkare briljans hos synkrotronljuset (intensitet per ytenhet).

MAX-lab fick ett mycket fördelaktigt utfall i en utvärdering 2002 av de fyra svenska nationella laboratorierna medan två andra sådana lades ner. MAX-lab besöktes av hundratals forskare per år från hela världen. Därefter pågick förberedelserna inför MAX IV bland annat med en stor konferens 2006 med 400 forskare. Projektet byggde på djärva, oprövade, nya tekniska lösningar. Vetenskapsrådet gillade den föreslagna modellen och 2008 tillsattes Anders Flodström som förhandlingsperson för att hitta finansiering till projektet.

Internationellt

Samarbetena med andra nordiska länder och Estland har hela tiden varit starkt, flera av dessa länder har också finansierat några strålrör. I Polen byggdes en accelerator (Solaris) som en kopia av MAX IV:s mindre ring (1,5 GeV – gigaelektronVolt). MAX IV-tekniken planeras på fler acceleratorer i framtiden.

Sommaren 2010 hoppade Sine Larsen från Danmark in som direktör i en period då bygget av MAX IV skulle planeras färdigt och dras igång samtidigt som finansieringen av ett stort antal nya strålrör skulle ordnas, dessa kunde kosta runt 100 miljoner kronor stycket.  Den 22 november 2010 togs första spadtaget ute på Brunnshög.

2012 efterträddes Larsen av tysken Christoph Quitmann. Hans erfarenhet som strålrörsforskare kom från en accelerator i Schweiz, SLS. Inför flytten till det nya laboratoriet utvidgades personalstyrkan kraftigt för att klara fler arbetsuppgifter och hålla igång två lagringsringar och bygga upp många nya strålrör.

MAX labs anställda vid invigningen av MAX I på 80-talet.
Foto: Per Lindström

Vid Luciatid 2015 stängdes gamla MAX-lab för att delar av utrustningen skulle flyttas över till den nya anläggningen på Brunnshög. Forskarna fick resa hem. Först till sommarsolståndet 21 juni 2016 skedde invigningen av nya MAX IV med hundratals gäster, stor show och kung och statsminister på plats.

Men monteringen av nya strålrör har gått långsamt och kritiken över detta ledde till ett byte av direktör under hösten 2018. Bara tre av 16 planerade strålrör kring den större ringen var igång, det ansågs att det borde ha varit åtminstone sex. Just nu, 2019, är Ian McNulty tillförordnad direktör.

MAX IV är Sveriges dyraste nationella forskningsanläggning. Investeringskostnaden för MAX IV kan beräknas till minst tre miljarder kronor för byggnad och accelerator. De tio först planerade strålrören beräknades till över 700 miljoner kronor och en eventuell senare frielektronlaser till ytterligare en miljard. Till detta ska läggas en växande årlig driftskostnad som 2015 var 249 miljoner kronor.

ESS som samtidigt byggs i grannskapet är en europeisk forskningsanläggning. Förhoppningen är att de tillsammans kan utgöra ett lyft för materialforskningen.

Text: Mats Nygren


Läs mer:
Forkman, Bengt, Nyberg, Annika och Nygren, Mats, ”MAX-lab i förklarat ljus – från Ur-MAX till MAX IV”. (Utgiven av MAX IV-laboratoriet 2016).

MAX IV:s hemsida.

  Senast uppdaterad 17 november, 2019 av Ingrid André