European XFEL wygenerował pierwsze światło

Najpotężniejszy na świecie laser na promienie X, European XFEL, w którego budowie uczestniczyli też Polacy, wygenerował pierwsze światło. To niezwykle ważne osiągnięcie przed planowanym na wrzesień oficjalnym otwarciem.
Cała infrastruktura badawcza liczy sobie 3,4 kilometra długości, z czego większość znajduje się w podziemnych tunelach. Wchodzący w jej skład laser wygenerował światło o długości fali 0,8 nm, czyli 500-krotnie krótszej niż światło widzialne. Obecnie laser pracuje z częstotliwością 1 Hz, zatem generuje 1 impuls na sekundę. Z czasem częstotliwość ta zostanie zwiększona do 27 kHz (27 000 impulsów na sekundę).

To wielki sukces międzynarodowej współpracy naukowej w Europie i na całym świecie. Możemy teraz rozpocząć kierowanie impulsów promieniowania X za pomocą specjalnych luster przez ostatnią sekcję tunelu do sali, gdzie przeprowadzane będą eksperymenty – powiedział dyrektor European XFEL profesor Robert Feidenhans.

Zdaniem Helmuta Doscha, przewodniczącego Dyrektoriatu DESY (Niemiecki Synchrotron Elektronowy), jesteśmy świadkami początku nowej ery badań naukowych w Europie. Dosch podkreślił, że budowa European XFEL przebiegła zgodnie z planem i zmieszczono się w budżecie.

Światło generowane przez laser w European XFEL jest niezwykle intensywne i około miliard razy jaśniejsze niż światło tworzone w synchrotronach. Może on generować fale o długościach średnicy atomu, a to oznacza, że możliwe będzie obrazowanie struktur w skali atomowej, takich jak np. molekuły. Uczeni będą mogli obejrzeć też przebieg reakcji chemicznych, European XFEL przyda się również podczas badań materiałowych czy badania zjawisk zachodzących we wnętrzach planet.

Światło w European XFEL jest generowane ze strumienia elektronów w nadprzewodzącym akceleratorze liniowym. Jego tunel ma długość 2,1 kilometra. Strumienie elektronów są tam znacznie przyspieszane i przygotowywane do wygenerowania promieniowania X. Elektrony poruszają się z prędkością bliską prędkości światła i wpadają do liczącego 210 metrów długości urządzenie generującego promienie X. Znajduje się w nim 17 290 magnesów stałych, których pola magnetyczne wchodzą w interakcje z elektronami. Takie magnetyczne struktury, zwane indulatorami, powodują, że elektrony poruszają się slalomem, a przy każdej zmianie kierunku generują krótki impuls promieniowania rentgenowskiego, który jest wzmacniany wzdłuż indulatora.

Liczący 3,4 kilometra European XFEL to największy i najpotężniejszy z pięciu istniejących na świecie instalacji generujących promienie X. Po jego oficjalnym otwarciu będą mogli z niego korzystać naukowcy z całego świata.

European XFEL laser promienie X promieniowanie rentgenowskie