Лазер на свободных электронах - уникальный исследовательский инструмент

В Германии завершился первый этап строительства комплекса самого мощного в мире рентгеновского лазера на свободных электронах. Как говорят его разработчики, установка откроет новые горизонты сразу в нескольких отраслях, в первую очередь, в медицине, фармакологии и энергетике. Общая стоимость проекта — более миллиарда евро. Россия принимает в нем самое активное участие.

Строительство комплекса самого мощного рентгеновского лазера на свободных электронах началось под Гамбургом в конце 2009 года. Общая длина тоннелей — почти 3,5 километра. Внутри комплекса — несколько подземных этажей на глубине от шести до 38-и метров. Среди участников проекта – 12 стран, ведущие роли – у Москвы и Берлина. Инвестиции колоссальные: 1 миллиард 230 миллионов евро.

Научным руководителем от России выступает НИЦ "Курчатовский институт". Заместитель директора института Михаил Рычев пояснил: "Лазер, с одной стороны, самый передовой край науки, но одновременно он нацелен на конкретное применение в народном хозяйстве, прежде всего, в медицине, фармакологии, химии, нанотехнологиях, энергетике, электронике, создании новых материалов, и не в отдаленном будущем, а уже завтра".

Принципы работы лазера на свободных электронах разработали новосибирские физики Евгений Салдин, Анатолий Кондратенко и Ярослав Дербенев. Речь идет об источнике сверхяркого рентгеновского излучения. Пучки электронов разгоняются в ускорителе почти до скорости света, затем их направляют в систему магнитов, где электроны движутся по синусоиде. Там происходят короткие и мощные рентгеновские вспышки, и именно они являются рабочим инструментом для различных научных исследований.

"Лазер способен решить и еще одну очень заманчивую для ученых и специалистов самых разных направлений задачу — в одном рентгеновском импульсе наблюдать трехмерную структуру белков. Это обещает революции в биологии, медицине и генетике", — отмечает Михаил Рычев.

Впрочем, лазер на свободных электронах предназначен не только для прикладных исследований — его возможности пригодятся и фундаментальной науке. С помощью этой установки ученые смогут лучше понимать природу процессов, протекающих в Солнечной системе. Запуск комплекса намечен на 2016-й год.