| |
 |
|
ПЕРВЫЙ ВЫСТРЕЛ
05.05.2017 физика, нанотехнологии, материаловедение, рентгеновский лазер,
х-лучи
Самый крупный в мире лазер на свободных электронах произвёл свой первый выстрел.
Во время испытания лазер выработал только один рентгеновский импульс за одну секунду,
но учёные обещают к концу этого года увеличить показатель в тысячи раз. |
|
| |
|
| |
XFEL — самый мощный и крупный
в мире лазер на свободных электронах, из пяти существующих
рентгеновских лазеров — произвёл свой первый рентгеновский
луч, что стало последней важной вехой до официального
открытия в сентябре. Об этом сообщается в пресс-релизе
Немецкого научно-исследовательского центра DESY (www.desy.de).
XFEL находится в Германии, в столичном регионе в Гамбурге,
и располагается в подземном туннеле на глубине 6–38
м, длина которого составляет 3,4 км. Он генерирует
синхротронное излучение в рентгеновском диапазоне,
которое имеет длину волны от 0,8 нм — примерно в 500
раз меньше, чем видимый свет. Излучение испускают
электроны, разогнанные до релятивистской скорости
(близкой к скорости света). |
| |
|
| |
|
| |
|
| |
«Это важный момент, — говорит
управляющий директор Европейского лазера XFEL профессор
Роберт Феинденханс’ль (Robert Feidenhans’l), — объект,
в который многие страны мира внесли ноу-хау и комплектующие,
прошёл своё первое большое испытание с честью. Теперь
учёные могут приступить к исследованиям с помощью
непосредственно рентгеновских вспышек, которые через
специальные зеркала на последнем участке тоннеля выводятся
в зал для экспериментов».
Линейный ускоритель длиной 2,1 км разгоняет электроны,
которые попадают в туннель протяжённостью 210 м, где
находятся более 17 290 магнитов. Из них состоят ондуляторы
— устройства, создающие переменное в пространстве
поперечное магнитное поле. Двигающиеся в нём частицы
начинают колебаться и при каждом движении выпускать
высокоэнергетические фотоны. Последние объединяются
в пучок рентгеновских лучей, энергия которых усиливается
по мере прохождения электрона вдоль ондулятора. |
| |
|
| |
|
| |
|
| |
Гельмут Дощь (Helmut Dosch),
председатель Директората DESY, сказал: «Европейский
рентгеновский лазер воплощён в жизнь! Первый лазерный
свет, излучаемый сегодня самым передовым и самым мощным
линейным ускорителем в мире, знаменует собой начало
новой эры исследований в Европе. Этот единственный в
мире уникальный высокотехнологичный объект, построен
в рекордные сроки и в рамках бюджета. Европейский лазер
XFEL будет предоставлять нам наиболее детальные изображения
молекулярной структуры новых материалов и препаратов,
а так же новых биохимических реакций».
Рентгеновский лазерный луч XFEL будет в миллиард раз
ярче обычных источников синхротронного излучения.
Достигаемая лазером длина волны света соответствует
размеру атома, что означает, что Х-лучи могут быть
использованы для съёмки фотографий и фильмов в нано-космосе
в атомном разрешении — например, биомолекул, для
лучшего понимая основ заболеваний или развития новых
методов лечения. Другие возможности включают в себя
исследования в области химических процессов и каталитических
методов с целью повышения их эффективности, или чтобы
сделать их более экологически чистыми; исследования
материалов. |
| |
|
| |
 |
|
Во время
испытания XFEL вырабатывал всего один импульс в секунду, однако к концу года это
значение будет увеличено до 27 тыс. импульсов в секунду вместо прежнего максимума
— 120 импульсов в секунду. По яркости вырабатываемого излучения лазер будет значительно
превосходить существующие аналоги. |
|
|
