歐洲XFEL,奶油的奶油X射線輻射激光器目前存在於世界上,正在啟動和運行,並成功完成了其第一個激光。
漢堡德國研究中心Desy的科學家於5月4日星期四解雇了歐洲XFEL,目睹了其第一個X射線橫梁,因此在9月份正式開放該設施之前達到了“最後的主要里程碑”。
“歐洲XFEL產生了其第一個X射線激光燈。該設施,全球許多國家貢獻了專有技術和組件,已經通過了首次大型測試,以鮮豔的色彩進行了大事。”說歐洲XFEL董事總經理Robert Feidenhans'L教授。
秋天,國際研究團隊將能夠利用X射線激光器的力量和準確性,以使科學實驗的利益,為“歐洲新的研究時代”和世界各地的“鋪平道路”。
到那時,DESY和歐洲XFEL代表估計兩種科學工具將完全運行,並隨時歡迎外部用戶。這個數字最終將擴展到六個。
世界上最大的X射線激光器
全球只有五個X射線激光器,歐洲XFEL是最大的,並且最強大的激光他們全部。激光位於地下設施中,該設施延伸了3.4公里(約2.1英里)。
歐洲XFEL是最高級的X射線激光器。它在X射線範圍內生成同步輻射,發射到相對論速度(接近光速)的電子。它的X射線激光非常激烈,十億次比傳統同步器光源更明亮。
激光光是DESY所說的“世界上最先進,最強大的線性加速器”的生產。
歐洲XFEL的第一個激光在波長中產生了0.8納米的X射線束,比可見光的波長短約500倍。
在測試過程中,X射線激光器的重複率為每秒一個脈衝。一旦歐洲XFE滿負荷運行,激光將每秒產生27,000張脈衝,每個脈衝都如此短而強烈,以至於研究人員可以在原子水平上拍攝結構和過程的圖片。相比之下,先前的每秒僅120脈衝。
歐洲XFEL的工作方式
激光發射了通過2.1公里(約1.3英里)的加速器隧道的電子流。在這裡,電子脈衝是加速的,並以近光的速度和非常高的能量通過光子隧道傳播。
該隧道包含一段X射線生成的設備,長210米(或約689英尺),其中一系列17,000多個永久磁體通過一系列鏡面式隧道驅動橫梁。
磁體具有交替的桿,稱為起伏器。它們與從上和下方的電子脈衝相互作用,將電子轉向“激流迴旋”過程。
在每個轉彎處,梁釋放出極短的波長X射線輻射,這在每個梁穿過隧道的過程中都會放大。
Feidenhans'L解釋說:“現在,我們可以開始將X射線閃光燈帶入最後一個隧道區域的特殊鏡子進入實驗廳,然後逐步開始進行實驗站的調試。”
歐洲XFEL的酷科學應用
運行後,XFEL的關鍵組件(超導線性加速器)將在行星上生成最快,最強大的激光脈衝。激光設備也將非常通用,能夠進行生物學,化學和物理實驗。
根據Desy和歐洲XFEL聯合新聞稿的說法波長X射線激光的光在原子的大小上對應,這意味著“ X射線可用於以原子分辨率製作納米菌的圖片和膠片”。
Desy主席Helmut Dosch指出:“歐洲XFEL將為我們提供新材料和藥物分子結構的最詳細圖像以及生化反應的新現場記錄。”
換句話說,XFEL將允許科學家更好地研究生物分子,從而對疾病的進展有了更複雜的了解。這將使研究人員能夠開發新的療法。
歐洲XFEL的另一個科學應用是對化學過程及其催化劑的更全面的研究,以提高其效率並使它們對環境的有害不大。
其他感興趣的領域包括材料研究和調查條件,類似於行星內部的條件。
超導線性加速器是由歐洲XFEL最大股東Desy開發的,並於4月19日投入運營。
“歐洲XFEL的粒子加速器是世界上這種規模的第一個超導線性加速器,可以運行。隨著這台複雜機器的調試,Desy和歐洲XFEL科學家在開發和建立這個大型國際項目中的20年參與中贏得了王冠。在我們的第一個實驗中。