Előállította az első felvillanásokat május 4-én a Föld leghosszabb szupravezető lineáris részecskegyorsítója, a Hamburg melletti European XFEL, amellyel atomi szintű szerkezeteket és folyamatokat akarnak lefényképezni.
Előállította az első felvillanásokat a Föld leghosszabb szupravezető lineáris részecskegyorsítója
Az első napon másodpercenként egy-egy villanást produkáltak, a létesítmény szeptemberi hivatalos felavatásáig viszont másodpercenként 27 ezerre akarják növelni a felvillanások számát. A felvillanó lézerfény mindössze 0,8 nanométer hullámhosszú volt, ami 500-szor rövidebb a megfigyelhető fény hullámhosszánál.
„A kutatás új korszaka veszi kezdetét Európában az első lézerfénnyel, amit ma a Föld legkorszerűbb és a legnagyobb teljesítményű lineáris gyorsítójával előállítottunk” – idézte a dpa és az AP a németországi kutatóintézet közleményét.
A schenefeldi berendezés 2,1 kilométer hosszú földalatti elektrongyorsítójában 98 darab, 1,7 kilométer távon egymást követően kapcsolt rezonátor gyorsítja az elektronokat egyelőre 12 GeV (12 milliárd elektronvolt) energiára; ezt az energiát a következő hónapokban szakaszosan 17,5 GeV-re fogják emelni. A rezonátorok nióbium fémből készültek és az abszolút nulla fok közelében, -271 Celsius-fokos hőmérsékleten működnek, ahol a nióbium szupravezetővé válik, vagyis teljesen elveszíti elektromos ellenállását – olvasható az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont honlapján.
A felgyorsított elektronokat mágnesek rendkívüli elrendezésű, csaknem 200 méteres sorozatába, úgynevezett undulátorokba vezetik, amelyekben másodpercenként 27 000 igen rövid, a lézerfényhez hasonló tulajdonságokkal büszkélkedhető, a tradícióknak megfelelő röntgenforrásokénál egy milliárdszor erősebb röntgenfelvillanás keletkezik. A szakemberek ezeket a 10 keV körüli energiájú, vagyis a keményröntgen-tartományba eső fotonokból álló felvillanásokat fogják használni az összesen 3,4 kilométer hosszúságú röntgenlézer végén kiépülő mérőállomásokon kísérletek végzésére. Ezekben atomi felbontással térképezik fel vírusok szerkezetét, sejtek molekuláris összetételét fejtik meg, háromdimenziós „fényképeket” készítenek a na no vi lág ról, szélsebes kémiai reakciókat „filmeznek le” vagy éppen olyan folyamatokat tanulmányoznak, amilyenek a bolygók belsejében zajlanak.
Az egyik hatalmas európai kutatási infrastruktúra, a European XFEL tervezése 20 éve kezdődött, az építése hét évig tart. A röntgenlézer létrehozását 11 állam (Dánia, Franciaország, Lengyelország, Magyarország, Németország, Olaszország, Oroszország, Spanyolország, Svájc, Svédország és Szlovákia) vállalta, a 2005-ös árakon számolt 1,22 milliárd euró egész költségből Németországra 58 százalék, Oroszországra 27 százalék jut. Magyarország egész jogú tagként a költségek 1 százalékát állja.
Magyar szakemberek a nyolcvanas évek óta használnak analitikai és anyagvizsgálati célból részecskegyorsítókon alapuló röntgenforrásokat, ilyen ismereteket mindenekelőtt a legnagyobb európai szinkrotronnál, a grenoble-i ESRF-nél szereztek. Az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontban jelen pillanatban két kutatócsoport készül arra, hogy a hamburgi létesítmény egyik első használója legyen. A Schenefeldben tervezett hat kísérleti műszer közül az első kettővel ősszel kezdődhetnek az első felhasználói kísérletek.
mti