Лазерный мир

Участники коллаборации XFEL, ярчайшего рентгеновского лазера Европы, заявили о том, что их установка впервые вышла на полную мощность работы – 27 тысяч импульсов в минуту, сообщает пресс-служба Немецкого синхротронного центра DESY.

«Нам впервые удалось ускорить электронные «поезда» такой длины, используя линейный сверхпроводящий ускоритель частиц. XFEL превзошел все ожидания и мы уже получили много ценных данных, позволивших нам проверить наши теории», — заявил Винфрид Декинг (Winfried Decking), координатор программы в DESY.

В 2007 году Германия и ряд европейских стран приняли решение о постройке мощнейшего рентгеновского лазера на свободных электронах XFEL, который позволит ученым наблюдать за движением молекул в режиме реального времени, получать высококачественные фотографии живых клеток и прикоснуться к самым малым тайнам природы.

Стоимость проекта XFEL оценивается примерно в 1,2 миллиарда евро, в нем участвуют 12 стран. Россия присоединилась к проекту в июле 2009 года, выделив на проект примерно 306 миллионов евро. На последних этапах сооружения лазера года российская сторона вложила в проект около 6,5 миллиарда рублей.

Первые тесты на XFEL начались в мае 2016 года, а в сентябре 2017 года лазер официально начал свою научную карьеру. Как ожидают ученые, он принесет тысячи новых открытий как для европейских, так и для российских биологов, химиков и физиков.

Изначально участники коллаборации ожидали, что лазер выйдет на полную мощность работы в сентябре прошлого года, однако в реальности это произошло чуть позже. До этого он вырабатывал заметно меньше пучков рентгеновского излучения, начав с отметки в один «выстрел» в минуту.

На протяжении всего прошлого года ученые постепенно повышали «скорострельность» лазера, достигнув отметки в восемь тысяч импульсов в минуту к началу осени прошлого года. В ноябре участники коллаборации провели первый пробный пуск на полной скорости работы XFEL, при которой ускоритель вырабатывает 27 тысяч пучков электронов каждую секунду.

Эти частицы сгруппированы в специальные пучки, так называемые «поезда», каждый из которых содержит в себе примерно 2700 электронов. Их движение по каналу ускорителя должно быть идеально синхронизировано для того, чтобы носители заряда попадали в специальные сегменты с очень крутыми поворотами и изгибами, заставляющие их тормозить и испускать рентген, в правильные моменты времени.

Несмотря на то, что эксперимент по одновременному запуску сразу десяти подобных «поездов» закончился удачно, ученые пока не планируют переводить XFEL в полный режим работы – пока он останется на отметке в восемь тысяч вспышек света в секунду.

В этом режиме, как отметил Декинг, XFEL будет работать весь текущий год, пока инженеры анализируют результаты первых попыток достичь максимальной частоты импульсов и совершенствуют компоненты ускорителя. Даже в этом случае, как подчеркнул физик, российско-европейский лазер будет превосходить все существующие установки в 50 и более раз.

Источник: https://ria.ru/20190123/1549781787.html