Участники коллаборации XFEL, мощнейшего рентгеновского лазера Европы, заявили о завершении полной проверки сверхпроводящего ускорителя частиц, в котором будут разгоняться электроны, порождающие мощнейшие пучки рентгеновских лучей, сообщает пресс-служба Немецкого синхротронного центра DESY.
"Ускоритель XFEL – первый в мире сверхпроводящий линейный ускоритель частиц таких размеров, который был запущен в эксплуатацию. Его проверка положила последний кирпичик в 20-летнюю историю этого крупного международного проекта. Совсем недолго осталось до первых экспериментов, и я с нетерпением жду новых открытий", — заявил Гельмут Дош (Helmut Dosch), председатель правления DESY.
В 2007 году Германия и ряд европейских стран приняли решение о постройке мощнейшего рентгеновского лазера на свободных электронах XFEL, который позволит ученым наблюдать за движением молекул в режиме реального времени, получать высококачественные фотографии живых клеток и прикоснуться к самым малым тайнам природы.
Стоимость проекта XFEL оценивается примерно в 1,2 миллиарда евро, в нем участвуют 12 стран. Россия присоединилась к проекту в июле 2009 года. РФ ранее заявила, что выделит на проект 306,4 миллиона евро. Российские власти вложили в 2014-2016 годах в проект около 6,5 миллиарда рублей.
Ключевая часть ускорителя, так называемый инжектор электронов, был создан при активном участии российских ученых, отвечавших за улучшение качества вырабатываемых им пучков. Благодаря российским приборам и физикам, этот показатель превысил ожидания ученых примерно на 40%.
Сгустки электронов, которые вырабатывает инжектор, чью работу физики проверили еще летом прошлого года, попадают в так называемое "метро" – шахту линейного ускорителя длиной в 2,1 километра. Двигаясь через изгибы в конце этого тоннеля, "рои" частиц вырабатывают пучки фотонов высокой энергии, представляющих собой импульсы рентгеновского лазера.
Сегодня специалисты DESY и их российские коллеги заявили о том, что "метро" работает в соответствии со спецификациями, и что все готово к выработке первых рентгеновских пучков в мае этого года.
Запуск ускорителя начался, как рассказывают представители центра, еще в декабре прошлого года, когда специалисты DESY начали постепенно охлаждать сверхпроводящие магниты установки до температур, близких к абсолютному нулю. Затем ученые постепенно включили все секции тоннеля, и разогнали электроны до энергий в 12 ГэВ(гигаэлектронвольт), что близко к расчетной мощности XFEL – 17,5 ГэВ, и сжали пучок до толщины, меньшей человеческого волоса в 5 раз.
По словам ученых, "кучность" электронов, их энергия и другие параметры уже достигли расчетных значений, но в ближайшее время специалисты центра планируют довести их до максимума, прежде чем электроны выпустят в 210-метровую секцию в конце "метро", где находятся изгибы, порождающие пучки рентгеновского излучения.
В создании и работе XFEL с российской стороны принимают участие Институт ядерной физики СО РАН в Новосибирске, Курчатовский институт, Институт ядерных исследований РАН в Троицке и Институт физики высоких энергий в Протвино, а также НИИЭФА им. Ефремова в Санкт-Петербурге.