Самый крупный и мощный в мире рентгеновский лазер XFEL начал работу

На этой неделе ученые со всей Европы собрались ради события, которое, по сути, знаменует собой начало нового витка развития молекулярной биологии. Событием этим является запуск European X-ray Free Electron Laser (XFEL) – крупнейшего и самого мощного на сегодняшний день рентгеновского лазера на свободных электронах. Соответствующая церемония официального запуска состоялась 4 сентября.Располагающийся на территории Научно-исследовательского центра DESY в Гамбурге лазер XFEL стоимостью около одного миллиарда евро состоит из сверхпроводящего линейного ускорителя и фотонных излучателей, разнесенных по подземному тоннелю общей длиной 3,4 км.Ученые смогут использовать сверхкороткие рентгеновские вспышки, генерируемые XFEL, чтобы, например, создать трехмерную модель структуры той или иной молекулы и других биологических частиц. Причем возможности нового лазера позволят сделать это быстрее и с более высоким уровнем детализации – недостижимым со старыми лазерами.Кроме того, одиночные снимки частиц, полученных с помощью XFEL, можно будет объединять вместе, создавая «молекулярные фильмы» для дальнейшего тщательного изучения процессов, происходящих при биохимических и химических реакциях. Ожидается, что эти исследования заложат основы для разработки новых лекарств и методов лечения, а также экологически безопасных способов добычи энергии из солнечного света.Как сообщается, во время работы лазера XFEL электроны разгоняются внутри линейного ускорителя до энергии в 17,5 ГэВ перед тем как начать движение змейкой под воздействием магнитов, именуемых ондуляторами. В процессе виражирования электронов высвобождаются пучки высокоэнергетического рентгеновского излучения.Система способна выдавать до 27 тыс. импульсов интенсивного рентгеновского излучения в секунду, позволяет проводить измерения очень быстро, а длина волны излучаемых рентгеновских волн может регулироваться в пределах от 0,05 до 4,7 нанометров, обеспечивая возможность проведение измерений на атомарном уровне.Другими областями применения XFEL является материаловедение с разработкой новых материалов и веществ, оптимизация электронных носителей информации, а также исследования поведения материи в чрезвычайных условиях, подобных тем, которые существуют внутри звезд, в окрестностях черных дыр и на поверхности экзопланет.Напоследок отметим, что первый тестовых запуск XFEL был проведен в мае этого года и уже очень скоро ученые смогут использовать возможности лазера для собственных исследований.Источник: The Engineer

Также по теме: