欧洲XFEL,奶油的奶油X射线辐射激光器目前存在于世界上,正在启动和运行,并成功完成了其第一个激光。
汉堡德国研究中心Desy的科学家于5月4日星期四解雇了欧洲XFEL,目睹了其第一个X射线横梁,因此在9月份正式开放该设施之前达到了“最后的主要里程碑”。
“欧洲XFEL产生了其第一个X射线激光灯。该设施,全球许多国家贡献了专有技术和组件,已经通过了首次大型测试,以鲜艳的色彩进行了大事。”说欧洲XFEL董事总经理Robert Feidenhans'L教授。
秋天,国际研究团队将能够利用X射线激光器的力量和准确性,以使科学实验的利益,为“欧洲新的研究时代”和世界各地的“铺平道路”。
到那时,DESY和欧洲XFEL代表估计两种科学工具将完全运行,并随时欢迎外部用户。这个数字最终将扩展到六个。
世界上最大的X射线激光器
全球只有五个X射线激光器,欧洲XFEL是最大的,并且最强大的激光他们全部。激光位于地下设施中,该设施延伸了3.4公里(约2.1英里)。
欧洲XFEL是最高级的X射线激光器。它在X射线范围内生成同步辐射,发射到相对论速度(接近光速)的电子。它的X射线激光非常激烈,十亿次比传统同步器光源更明亮。
激光光是DESY所说的“世界上最先进,最强大的线性加速器”的生产。
欧洲XFEL的第一个激光在波长中产生了0.8纳米的X射线束,比可见光的波长短约500倍。
在测试过程中,X射线激光器的重复率为每秒一个脉冲。一旦欧洲XFE满负荷运行,激光将每秒产生27,000张脉冲,每个脉冲都如此短而强烈,以至于研究人员可以在原子水平上拍摄结构和过程的图片。相比之下,先前的每秒仅120脉冲。
欧洲XFEL的工作方式
激光发射了通过2.1公里(约1.3英里)的加速器隧道的电子流。在这里,电子脉冲是加速的,并以近光的速度和非常高的能量通过光子隧道传播。
该隧道包含一段X射线生成的设备,长210米(或约689英尺),其中一系列17,000多个永久磁体通过一系列镜面式隧道驱动横梁。
磁体具有交替的杆,称为起伏器。它们与从上和下方的电子脉冲相互作用,将电子转向“激流回旋”过程。
在每个转弯处,梁释放出极短的波长X射线辐射,这在每个梁穿过隧道的过程中都会放大。
Feidenhans'L解释说:“现在,我们可以开始将X射线闪光灯带入最后一个隧道区域的特殊镜子进入实验厅,然后逐步开始进行实验站的调试。”
欧洲XFEL的酷科学应用
运行后,XFEL的关键组件(超导线性加速器)将在行星上生成最快,最强大的激光脉冲。激光设备也将非常通用,能够进行生物学,化学和物理实验。
根据Desy和欧洲XFEL联合新闻稿的说法波长X射线激光的光在原子的大小上对应,这意味着“ X射线可用于以原子分辨率制作纳米菌的图片和胶片”。
Desy主席Helmut Dosch指出:“欧洲XFEL将为我们提供新材料和药物分子结构的最详细图像以及生化反应的新现场记录。”
换句话说,XFEL将允许科学家更好地研究生物分子,从而对疾病的进展有了更复杂的了解。这将使研究人员能够开发新的疗法。
欧洲XFEL的另一个科学应用是对化学过程及其催化剂的更全面的研究,以提高其效率并使它们对环境的有害不大。
其他感兴趣的领域包括材料研究和调查条件,类似于行星内部的条件。
超导线性加速器是由欧洲XFEL最大股东Desy开发的,并于4月19日投入运营。
“欧洲XFEL的粒子加速器是世界上这种规模的第一个超导线性加速器,可以运行。随着这台复杂机器的调试,Desy和欧洲XFEL科学家在开发和建立这个大型国际项目中的20年参与中赢得了王冠。在我们的第一个实验中。