Гигантский лазер
Гигантский лазер
В Гамбурге запущен самый крупный в мире лазер на свободных электронах (ЛСЭ). В проекте Европейского XFEL участвуют 12 стран, по степени вовлечённости Россия занимает второе место после Германии. Один из основных участников – Институт ядерной физики СО РАН – разработал и изготовил оборудование более чем на 25 млн евро.
Стоимость создания установки – 1,22 млрд евро (на 2005 г.), при этом Россия взяла на себя 27% этих расходов, большая часть из которых – заказы организаций на разработку и производство научного оборудования.
Излучение в ЛСЭ создаёт пучок электронов, разогнанный почти до скорости света. В Европейском XFEL для этого используется самый большой в мире сверхпроводящий линейный ускоритель длиной 1,7 км. Электроны, зигзагообразно двигаясь по периодическому магнитному полю, излучают фотоны. Диапазон излучения существующих ЛСЭ – от терагерцового до рентгеновского. Новая установка будет генерировать ультракороткие рентгеновские вспышки с рекордной частотой – 27 тысяч раз в секунду, а её пиковая яркость – в миллиард раз выше обычных источников рентгеновского излучения.
Для новой установки ияфовцы разработали несколько принципиально важных систем. Среди них – криогенные стенды для испытаний сверхпроводящих модулей линейного ускорителя. Внутри каждого находится 8 резонаторов, работающих при температуре 2 Кельвина (-271,15°С), для охлаждения используется жидкий гелий при давлении около 30 миллибар.
Ещё одна разработка ИЯФ СО РАН – вакуумные камеры для транспортировки пучка длиной более километра. Помимо высокой точности при их изготовлении требовалось обеспечить исключительную герметичность и чистоту внутренних поверхностей, сообщает пресс-служба института.
Европейский XFEL открывает огромные возможности для изучения химических и физических процессов, происходящих в веществе. Этой осенью начинают работу две пользовательские станции, предназначенные для исследований в различных областях науки. Одна из них под названием «Фемтосекундные рентгеновские эксперименты», которую также неофициально называют «Молекулярное кино», позволит фиксировать реакции, происходящие в течение квадриллионной доли секунды. Например, учёные смогут «вживую» посмотреть на процесс фотосинтеза – превращения света в химическую энергию. А на станции для исследования отдельных кластеров и биомолекул и параллельной фемтосекундной кристаллографии будут проводить анализ мельчайших структур (вирусов и макромолекул) на атомном уровне.
В начале года более 60 коллективов подали заявки на проведение экспериментов на этих станциях: очередность устанавливала специальная международная комиссия. Первые 14 групп исследователей приступят к работе уже в сентябре.
Комментарии