Самый большой и мощный в мире рентгеновский лазер
4 сентября 2017 года состоялось официальное включение в работу самого
большого и самого мощного на сегодняшний день рентгеновского лазера на
свободных электронах European X-ray Free Electron Laser (XFEL).
Вот подробности ...
Лазер XFEL, на сооружение которого было потрачено около миллиарда
евро, представляет собой линейный ускоритель, имеющий несколько "портов"
для вывода генерируемого излучения, размещенный в недрах подземного
туннеля, общей длиной 3.4 километра. Лазер располагается на территории
Научно-исследовательского центра DESY в Гамбурге, Германия. При помощи
сверхкоротких вспышек рентгеновского излучения, генерируемых лазером
XFEL, ученые смогут составлять трехмерные изображения структур молекул,
других частиц биологического происхождения, исследовать внутреннюю
структуру и процессы, происходящие внутри различных материалов, и многое
другое. При этом, съемка будет производиться со скоростью и с таким
уровнем детализации, которые ранее были просто недостижимы.
Во время работы лазера XFEL электроны разгоняются внутри линейного
ускорителя до энергии в 17.5 ГэВ, прежде чем попасть в область
расположения череды магнитов, называемых ондуляторами. Магнитное поле
ондуляторов заставляет разогнанные электроны колебаться и замедляться, и
их кинетическая энергия превращается в энергию высокоэнергетического
рентгеновского излучения.
После выхода на полную мощность система лазера XFEL будет способна
вырабатывать до 27 тысяч импульсов интенсивного рентгеновского излучения
в секунду, длина волны излучаемых рентгеновских волн может
регулироваться в пределах от 0.05 до 4.7 нанометров, что позволит
производить съемку с уровнем детализации вплоть до отдельных атомов. А
малая длительность и высокая скорость чередования импульсов позволят
получать последовательность снимков, которые можно будет "сшить" в
видео, фигурантами которых будут биохимические, химические реакции и
другие быстротекущие физические процессы.
С практической точки зрения возможности лазера XFEL будут
использованы для исследований и разработки новых лекарственных
препаратов, новых материалов и веществ для использования их в
электронике, автомобильной, космической и авиационной промышленности.
Помимо этого, при помощи нового рентгеновского лазера можно будет
проводить исследования поведения материи, находящейся в чрезвычайных
условиях, подобных условиям внутри звезд, в окрестностях черных дыр и на
поверхности некоторых экзопланет.
И в заключение следует отметить, что своей первый рентгеновский
"свет" лазер XFEL выработал в мае этого года. И, через несколько
месяцев, потраченных на тестирование, отладку и калибровку оборудования,
лазер XFEL станет доступен для ученых, которые смогут проводить свои
собственные эксперименты.
источникиhttps://www.theengineer.co.uk/...
Рейтинг публикации:
|
