El proyecto ASTRO21/1.2/2, Espectroscopía de Masas con Aceleradores, ha sido financiado por el Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia dentro del Área de Astrofísica y Física de Altas Energías. Su objetivo general ha sido mejorar las infraestructuras de investigación para Física Nuclear y Astrofísica del Centro Nacional de Aceleradores
Línea de tiempo del proyecto: Modernización del sistema AMS de 1 MV del CNA
2024
Estudio del sistema y simulaciones
El proyecto comenzó analizando a fondo la línea de baja energía del AMS de 1 MV del CNA.
Durante esta fase, el equipo evaluó:
- Cómo se comportaba el haz en el imán de 90°.
- Las limitaciones reales en resolución en masas y transmisión.
- Qué interferencias —como ²³⁹Pu¹⁶O⁻ frente a ²³⁸U¹⁶O⁻ o ¹²⁹I⁻ frente a ¹²⁷I⁻— afectaban más al rendimiento.
- Cómo variaba el tamaño del haz y su divergencia según los parámetros ópticos.
Mediante simulaciones de trazado de rayos, se comprobó que la única forma de mejorar significativamente el rendimiento era sustituyendo el imán de 90° por uno de 120° con mayor radio, capaz de ofrecer una resolución absoluta mucho mejor.
Esta fase permitió justificar técnicamente la nueva configuración y definir sus especificaciones antes de la licitación.
2024-2025
Licitación internacional del nuevo inyector
Una vez definidos los requisitos, se inició el proceso de licitación.
El imán inyector de 120° es un equipo de fabricación altamente especializada, y por tanto la licitación fue internacional. Solo un proveedor cualificado —High Voltage Engineering (HVE), Países Bajos— podía fabricarlo según las necesidades del sistema AMS del CNA.
En este periodo se produjo además un problema clave:
El incremento global de costes entre 2024 y 2025 elevó el precio del sistema completo por encima del presupuesto previsto inicialmente. Como consecuencia, hubo que adaptar la licitación para asegurar la adquisición del componente más crítico:
El imán de 120° y su electrónica asociada, dejando fuera la nueva fuente de iones inicialmente contemplada.
Esta decisión permitió mantener la esencia científica del proyecto sin comprometer sus objetivos.
2025
Adecuación de la sala técnica
En paralelo a la fabricación del nuevo inyector, el CNA llevó a cabo una profunda adecuación de la sala donde se instalará el sistema.
Estas mejoras incluyeron:
- Una actualización del sistema de climatización, fundamental para mantener estable la temperatura y humedad alrededor de imanes, ópticas y electrónica.
- La modificación del sistema de refrigeración por agua, ya que el nuevo imán requiere un caudal mayor para disipar el calor de los electroimanes.
- Ajustes de infraestructura para garantizar que el nuevo equipo pueda integrarse física y geométricamente en la línea de baja energía.
Estas acciones fueron esenciales para asegurar que el imán pudiera funcionar dentro de parámetros estables, prolongar su vida útil y maximizar el rendimiento científico del sistema AMS modernizado.
2026
Integración del nuevo inyector de 120°
La fase final del proyecto corresponde a la instalación y puesta a punto del nuevo inyector de 120°. Durante 2026:
- Se recepcionará el equipo fabricado por HVE.
- Se integrará mecánica y ópticamente en la línea de baja energía.
- Se verificarán las conexiones eléctricas, sensores y electrónica asociada.
- Se realizarán pruebas con muestras reales, estándares y blancos —especialmente con ¹²⁹I y actínidos— para comprobar la mejora en resolución y transporte del haz.
- Se ajustarán los parámetros ópticos finos para obtener la configuración definitiva.
Cuando esta integración finalice, el AMS de 1 MV del CNA dispondrá de un inyector completamente renovado, capaz de alcanzar límites de detección más bajos y de abordar nuevas líneas de investigación, desde radionucleidos cosmogénicos hasta análisis avanzados de residuos nucleares.
Bloques ilustrados:
- Preparación de muestras