4 сентября 2017

В Гамбурге прошла торжественная инаугурация проекта XFEL

1 сентября 2017 г. в Гамбурге проходит инаугурация крупнейшего в мире рентгеновского лазера European XFEL. ОИЯИ на торжественных мероприятиях представляет директор ОИЯИ, академик РАН Виктор Матвеев. Академик РАН, полномочный представитель России в ОИЯИ, заместитель министра образования и науки РФ Григорий Трубников также принимает участие в церемонии.

Торжественная церемония была открыта приветственными речами руководителей проекта European XFEL, в числе которых были профессор д-р Мартин Мидом Нильсен, председатель Совета проекта European XFEL, профессор Роберт Файденхансл, управляющий директор проекта European XFEL и д-р Хельмут Дош, председатель Совета директоров DESY. Далее выступили министры и старшие должностные лица Министерств образования Германии, России, Франции, Швейцарии, Швеции – стран, принимающих активное участие в реализации проекта European XFEL. От Российской Федерации приветственную речь произнес помощник президента Российской Федерации по вопросам образования и науки А.А. Фурсенко. Также перед присутствующими выступил с речью мэр города Гамбурга Олаф Шольц.

Во время церемонии звучала музыка, был показан фильм, демонстрирующий внутренне устройство тоннеля ускорителя длиной 2.1 километра, а также были вручены символические первые карточки пользователей.

Официальная часть мероприятия продолжилась экскурсией в экспериментальный зал установки, где высоким гостям был продемонстрирована высокотехнологичная аппаратура проекта и дан обзор проводимых с ее помощью экспериментов. Торжественное перерезание красной ленты и нажатие символической кнопки пуска эксперимента, ознаменовали официальное начало работы проекта European XFEL в режиме эксперимента.

Что такое проект European XFEL?

Европейский лазер на свободных электронах XFEL (X-ray Free-Electron Laser) — уникальный научный проект, в котором в настоящий момент участвуют 11 стран.

В 2007 году Германия и ряд европейских стран приняли решение о создании мощнейшего рентгеновского лазера на свободных электронах, который позволит ученым наблюдать за движением молекул в режиме реального времени, получать высококачественные фотографии живых клеток и прикоснуться к самым малым тайнам природы. Россия присоединилась к European XFEL в июле 2009 года.

Участие России в проекте является крайне важным с точки зрения интеллектуального вклада, а также технического и финансового участия. Российские сотрудники – вторые после германских коллег по числу научных сотрудников в штате European XFEL.

Ключевая часть ускорителя, так называемый инжектор электронов, создана при активном участии российских ученых, отвечавших за улучшение качества пучков излучения. Благодаря российским физикам и их приборам, этот показатель превысил ожидания примерно на 40%.

Как устроен European XFEL?

Общая длина установки — 3,4 километра. Туннель начинается от самого крупного в Германии центра физики частиц DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron — Немецкий электронный синхротрон), расположенного в Гамбурге, и доходит до границы города Шенефельд земли Шлезвиг-Гольштейн. Вся система туннелей лазера расположена под землей на глубине от шести до 38 метров. Для разгона электронов будет использоваться сверхпроводящий линейный ускоритель общей протяженностью 2,1 километра с расчетной энергией от 17,5 до 20 гигаэлектронвольт. По всей длине разгонной части ускорителя, равной 1,7 километра, установят 101 модуль, состоящий из специальных сверхпроводящих камер.

Частицы, поступающие в ускоритель, выбиваются из металла при помощи специального лазера. Ускоренные электроны двигаются в так называемых ондуляторах — системы магнитов, заставляющей заряженные частицы излучать рентгеновские кванты со все большей интенсивностью. Главная особенность системы — синхронное излучение, образующее короткие и интенсивные рентгеновские вспышки со свойствами лазерного пучка. Для получения качественных пучков на European XFEL планируется использовать ондуляторы длиной более ста метров. Уникальным Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах делает высокая частота вспышек, а именно 27 тысяч в секунду. Такая частота импульсов позволяет делать эксперименты с так называемым временным разрешением. Иначе говоря, теперь ученые могут снимать кино о сверхбыстрых процессах, исследуя, как один атом взаимодействует с другим и что происходит на каждом из этапов.