Европа Новости

Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах

В создание Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах XFEL, который в пятницу, 1 сентября, торжественно открыла в Гамбурге немецкий министр образования Иоганна Ванка, инвестировано 1,5 млрд. евро. Это один из самых крупных научно-исследовательских проектов Европы. Свой вклад в его реализацию внесла также Россия.

Большая часть лазерной установки длиной 3,4 км расположена под землей. Она протянулась от Баренфельда (Гамбург), где расположен исследовательский центр DESY, до Шенефельда в Шлезвиг-Гольштейне. С начала недели над Гамбургом светятся 5 зеленых лучей, которые с начала недели привлекают внимание к новому научному центру.

Подземное устройство называют «самым большим в мире микроскопом», «самой яркой рентгеновской вспышкой» и «научной филармонией на Эльбе». Однако в том, как именно оно работает, разбираются лишь немногие физики. С его помощью ученые надеются сделать много важных открытий, например, детально изучить поведение, атомов, вирусов и клеток. XFEL позволяет восстанавливать объемные изображения молекул и снимать так называемое молекулярное кино, то есть кадр за кадром следить, как происходит химический процесс их образования.

На глубине 38 м электроны настолько сильно ускоряются на участке длиной 1,7 км, что почти разгоняются до скорости света. Такой эффект достигается благодаря ускорительному сверхпроводящему элементу из металла ниобия. Он охлаждается до температуры -271 °С и больше не оказывает сопротивления электрическому току.

Затем ускоренные электроны отклоняются затем при помощи магнитной системы особой конфигурации. Отдельные из них излучают рентгеновский свет. Особенность состоит в том, что он синхронизирован (когерентен единообразно), поэтому возникают короткие и интенсивные рентгеновские вспышки. Лазер производит их с частотой 27 000 в секунду. Такая скорость, по словам директора XFEL Роберта Файденханса, необходима, чтобы снимать процессы, которые протекают очень быстро. Одна из возможных областей применения установки — разработка новых медикаментов и биоматериалов.

Первые эксперименты немецкие ученые проведут уже в сентябре. Позже воспользоваться лазером смогут исследовательские группы со всего света.

Источник