Российские ученые запустили в Европе уникальный рентгеновский лазер

В Гамбурге начал работать Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах (European XFEL), по праву считающийся одной из самых ожидаемых новинок в своей сфере. Примечательно, что этого события не произошло бы без участия российских ученых из новосибирского Института ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ) Сибирского отделения Российской академии наук.

Как отмечает руководитель рабочей группы в XFEL Бернд Петерсон, помощь сибирских ученых сыграла ключевую роль, ведь именно в стенах ИЯФ СО РАН было создано все необходимое для успешной работы установки оборудование. Оно включает в себя сложную систему гелиевых трубопроводов и распределительных боксов, работающих при температуре до 2 Кельвина.

Как сообщают в пресс-службе новосибирского института, работа над устройством продолжалась почти 10 лет, стоимость оборудования превысила 20 миллионов евро. Как заявляет Бернд Петерсон, все поставленное оборудование полностью отвечает техническим требованиям и европейским стандартам безопасности.

Наиболее значительной частью вклада ИЯФ СО РАН является разработка и поставка криогенных и вакуумных систем European XFEL. Проверка оборудования продолжалось более трех лет, в нем непрерывно участвовало несколько человек, работающих как в лабораториях и испытательных площадках ИЯФ СО РАН, так и непосредственно в Германии.

European XFEL позволит проводить недоступные в настоящее время эксперименты во многих областях науки — от материаловедения до структурной биологии. Среди наиболее захватывающих применений — детальное исследование вирусов, расшифровка молекулярного состава клеток, получение объемных изображений нанообъектов, изучение процессов, происходящих глубоко внутри планеты. Недавно в Гамбурге был завершен важный этап ввода линейного ускорителя European XFEL в эксплуатацию — более чем 1,5 километровый линейный ускоритель охладили до температуры 2 Кельвина. Ожидается, что первые эксперименты пользователей начнутся уже осенью 2017 года.

Одна из станций будет называться Фемтосекундные рентгеновские эксперименты. Как отмечает пресс-атташе XFEL Джозеф Пиргросси, она будет использоваться для изучения ультрабыстрых процессов в химии и биохимии, и позволит ученым увидеть промежуточные этапы химических реакций. Эта станция может также неофициально называться «молекулярное кино», так как будет «снимать» реакции, происходящие на временных масштабах, приближающихся к фемтосекунде.

Второй пользовательский центр — Станция для исследования отдельных кластеров и биомолекул и параллельной фемтосекундной кристаллографии — будет предназначена для анализа мельчайших структур, таких как вирусы и макромолекулы, на атомном уровне, в том числе в структурной биологии.