Розпочав роботу найбільший і найпотужніший у світі рентгенівський лазер

Розпочав роботу найбільший і найпотужніший у світі рентгенівський лазер

4 вересня 2017 року відбулося офіційне включення в роботу найбільшого та найпотужнішого  рентгенівського лазера на вільних електронах European X-ray Free Electron Laser (XFEL).

Лазер XFEL, на спорудження якого було витрачено близько мільярда євро, являє собою лінійний прискорювач, який має кілька “портів” для виведення генерованого випромінювання, розміщений в надрах підземного тунелю, загальною довжиною 3.4 кілометра. Лазер розташовується на території Науково-дослідного центру DESY в Гамбурзі, Німеччина. За допомогою надкоротких спалахів рентгенівського випромінювання, що генеруються лазером XFEL, вчені зможуть складати тривимірні зображення структур молекул, інших частинок біологічного походження, дослідити внутрішню структуру і процеси, що відбуваються всередині різних матеріалів, і багато іншого. При цьому, зйомка буде проводитися зі швидкістю і з таким рівнем деталізації, які раніше були просто недосяжні.

Під час роботи лазера XFEL електрони розганяються всередині лінійного прискорювача до енергії в 17.5 ГеВ, перш ніж потрапити в область розташування низки магнітів, які називаються ондулятор. Магнітне поле ондулятора змушує розігнані електрони коливатися і сповільнюватися, і їх кінетична енергія перетворюється в енергію високоенергетичного рентгенівського випромінювання.

Після виходу на повну потужність система лазера XFEL буде здатна виробляти до 27 тисяч імпульсів інтенсивного рентгенівського випромінювання в секунду, довжина хвилі випромінюваних рентгенівських хвиль може регулюватися в межах від 0.05 до 4.7 нанометрів, що дозволить проводити зйомку з рівнем деталізації аж до окремих атомів. А мінімальна тривалість і висока швидкість чергування імпульсів дозволять отримувати послідовність знімків, які можна буде “зшити” в відео, фігурантами яких будуть біохімічні, хімічні реакції і інші швидкоплинні фізичні процеси.

З практичної точки зору можливості лазера XFEL будуть використані для досліджень і розробки нових лікарських препаратів, нових матеріалів і речовин для використання їх в електроніці, автомобільної, космічної та авіаційної промисловості. Крім цього, за допомогою нового рентгенівського лазера можна буде проводити дослідження поведінки матерії, що знаходиться в надзвичайних умовах, подібних умов всередині зірок, в околицях чорних дір і на поверхні деяких екзопланет.

І на закінчення слід зазначити, що своє перше рентгенівське “світло” лазер XFEL виробив в травні цього року. І, через кілька місяців, витрачених на тестування, налагодження та калібрування обладнання, лазер XFEL стане доступний для вчених, які зможуть проводити свої власні експерименти.

Залиш коментар першим

Залишити коментар