В Стенфорді розробили біорозкладані і гнучкі електронні мікросхеми
17 Травня , 2017
Як німецьке село виробляє на 500% більше енергії, ніж споживає
17 Травня , 2017

Найбільший і найпотужніший у світі рентгенівський лазер починає виробляти перші імпульси

Найбільший і найпотужніший у світі рентгенівський лазер European X-ray Free Electron Laser (XFEL), який знаходиться в Гамбурзі, Німеччина, і довжина якого становить 3.4 кілометри, почав виробляти свої перші імпульси. В даний час довжина хвилі випромінювання лазера становить 0.8 нм, а частота проходження імпульсів – один раз на секунду. Перші запуски лазера XFEL проводяться в рамках програми підготовки до його офіційного запуску, який заплановано на вересень цього року. І на своїй повній потужності лазер XFEL зможе працювати з частотою 27 тисяч імпульсів на секунду, для порівняння, частота роботи найшвидшого з існуючих рентгенівських лазерів становить усього 120 імпульсів за секунду.
Рентгеновская вспышка
Лазер на вільних електронах ґрунтується на принципі синхротрона, одного з видів прискорювачів частинок. Прискорювач лазера розганяє електрони до релятивістських швидкостей за допомогою низки електромагнітних пристроїв, в даному випадку інтенсивність отриманого жмутка електронів в мільярд разів більше інтенсивності, одержаної за допомогою більшості інших синхротронів. Отримана електронами енергія за допомогою спеціальних пристроїв перетворюється в дуже яскраве рентгенівське випромінювання, що дозволяє отримувати високоякісні зображення з атомарною роздільною здатністю.
Ключовим компонентом лазера XFEL є лінійний прискорювач, довжиною 2.1 кілометри, обладнаний електромагнітами з надпровідними обмотками. У надрах цього прискорювача імпульс електронів прискорюється майже до швидкості світла, набуваючи дуже високу енергію, перш ніж потрапити в фотонний тунель, довжиною 210 метрів, в якому знаходиться маса пристроїв, що виробляють рентгенівське випромінювання. Ці пристрої в цілому складаються з 17 290 магнітів-ондуляторів зі змінними полюсами, що розташовуються нижче і вище потоку електронів. Поле цих магнітів відхиляє електрони від прямої траєкторії руху і електрони, втрачаючи енергію “на поворотах”, випускають високоенергетичне рентгенівське випромінювання певної частоти.
Оборудование лазера XFEL
В результаті роботи устаткування, кожен імпульс електронів виробляє надзвичайно яскравий імпульсу рентгенівського випромінювання. Цей імпульс за допомогою спеціальних рентгенівських дзеркал буде розщеплений на декілька залів, у приміщеннях яких здійснюються наукові експерименти і дослідження. Таким чином, під час роботи лазера XFEL можна буде паралельно проводити відразу кілька експериментів.
Оскільки лазер XFEL випромінює рентген з довжиною хвилі, порівнянної з діаметром атому, роздільна здатність одержаних за його допомогою знімків дозволить вченим глибше проникнути в таємниці “мікро – та нанокосмосу”. Крім цього, лазер XFEL може використовуватись для проведення зйомки швидкоплинних хімічних і фізичних процесів, для моделювання умов, з якими людям доводиться зіштовхуватись при тривалих подорожах в космосі і перебуванні на поверхні інших планет.

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline