Письмо ректору

  Телефонный   справочник

    Электронная     почта

  Министерство науки и высшего образования РФ
5-100.png Программа повышения конкурентоспособности
Противодействие коррупции
Наука и образование против террора
Диссертационные советы
Российский студенческий центр
Социальный навигатор
Оформление социальной студенческой карты
Study in Russia
NEVOD.png Уникальная научная установка НЕВОД
TEMP.png Турнир «ТеМП 2018»
50x75.png Международная олимпиада для студентов
Олимпиада «Я - профи»
eend_fond.png Эндаумент-фонд НИЯУ МИФИ



Физики показали пучок мощнейшего лазера на свободных электронах XFEL

29.11.2018

Опубликованы первые фотографии пучка рентгеновского излучения установки XFEL — международного сверхмощного рентгеновского лазера на свободных электронах в Гамбурге, который построен с участием России. Об этом сообщается на сайте проекта.

Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах (XFEL) представляет собой установку длиной около 3,4 километра, которая расположена в системе подземных тоннелей в окрестностях Гамбурга и предназначена для получения фемтосекундных рентгеновских импульсов высокой интенсивности. Строительство установки заняло почти 8 лет, в проекте на сегодняшний день участвуют 12 стран. Общая стоимость создания лазера оценивается в 1,22 миллиарда евро (по ценам 2005 года), основной вклад внесли Германия и Россия (58 и 27 процентов от общего объема расходов соответственно). Первый пучок рентгеновского излучения был получен на XFEL весной 2017 года, а в сентябре 2017 года состоялся его официальный запуск. По средней светимости этот лазер примерно на четыре порядка превосходит синхротрон, а по максимальной светимости — на девять порядков, на сегодняшний день XFEL является мощнейшим в мире источником рентгеновского излучения.

На опубликованных снимках путь пучка рентгеновского излучения выглядит как тонкая синяя полоса, толщиной один миллиметр, которая образована свечением возбужденных молекул азота. Из-за относительно слабого свечения фотографии были сделаны в полной темноте, а время экспозиции составило 90 секунд. Съемка велась внутри экспериментальной камеры FXE (Femtosecond X-Ray Experiments).

Впервые подобный лазер был создан в 1971 году в Стенфорде. В отличие от синхротронов, подобные установки являются линейными ускорителями частиц. Электроны в них ускоряются сверхпроводящими резонаторами и направляются в ондуляторную линию. Она состоит из огромного числа магнитов (в XFEL их более 17 тысяч) с чередующейся полярностью — они отклоняют электроны от изначальной траектории то влево, то вправо. На каждом таком повороте испускаются кванты рентгеновского излучения. За счет очень высокой интенсивности излучения, с помощью лазера можно исследовать объекты, которые его очень слабо рассеивают, например, очень небольшие кристаллы. Также с помощью рентгена можно проследить и за динамическими процессами, например за изменениями молекул в ходе химических реакций или распространением ударной волны. А несколько месяцев назад вышла первая научная статья по результатам работы лазера XFEL, в которой рассказывается об определении трехмерной структуры белков лизоцима и конканавалинов A и B.

Лазеры на свободных электронах используются для исследования быстрых реакций на атомарном уровне. К примеру, с их помощью физики засняли ранее взрывы нанометровых ксеноновых кластеров и разрыв связи в молекуле иода.

Источник


Возврат к списку