Войти
Координаты : 53 ° 35′20 ″ N 9 ° 49′44 ″ E / 53,589 ° N 9,829 ° E / 53,589; 9.829
 | |
| Тип | Фундаментальные исследования |
|---|---|
| Основана | 23 сентября 2009 г.; 11 лет назад (2009-09-23) |
| Штаб-квартира | Шенефельд, Германия |
| Веб-сайт | www.xfel.eu |
Все страны-участницы Европейского Проект XFEL выделен темно-фиолетовым. European X-Ray Free-Electron Laser Facility (European XFEL ) - это рентгеновское исследование лазер введен в эксплуатацию в 2017 году. Первые лазерные импульсы были произведены в мае 2017 года, а пользовательская установка начала работать в сентябре 2017 года. Международный проект с двенадцатью странами-участницами; девять акционеров на момент ввода в эксплуатацию (Дания, Франция, Германия, Венгрия, Польша, Россия, Словакия, Швеция и Швейцария), к которым позже присоединились еще три партнера (Италия, Испания и Великобритания), расположены в федеральных землях Германии. Гамбург и Шлезвиг-Гольштейн. лазер на свободных электронах генерирует высокоинтенсивное электромагнитное излучение, ускоряя электроны до релятивистских скоростей и направляя их через специальные магнитные структуры. Европейский XFEL сконструирован таким образом, что электроны производят рентгеновское излучение синхронно, что приводит к появлению высокоинтенсивных рентгеновских импульсов со свойствами лазерного света и с интенсивностью намного ярче производимые обычными синхротронными источниками света.
Туннель длиной 3,4 км (2,1 мили) для европейского XFEL, в котором размещается сверхпроводящий Линейный ускоритель и фотон проходят под землей от 6 до 38 м (от 20 до 125 футов) под землей от площадки исследовательского центра DESY в Гамбурге до центра город Шенефельд в земле Шлезвиг-Гольштейн, где расположены экспериментальные станции, лаборатории и административные здания.
Электроны ускоряются до энергии до 17,5 ГэВ на 2,1 км (1,3 мили) длинный линейный ускоритель со сверхпроводящими ВЧ-резонаторами. Использование сверхпроводящих ускоряющих элементов, разработанных в DESY, позволяет выполнять до 27000 повторений в секунду, что значительно больше, чем могут достичь другие рентгеновские лазеры в США и Японии. Затем электроны вводятся в магнитные поля специальных массивов магнитов, называемых ондуляторами, где они следуют по искривленным траекториям, что приводит к испусканию рентгеновских лучей с длиной волны в диапазоне 0,05. по 4.7 nm.
Рентгеновские лучи генерируются самоусиливающимся спонтанным излучением (SASE), когда электроны взаимодействуют с излучением, которое испускают они или их соседи. Поскольку невозможно построить зеркала для отражения рентгеновских лучей при многократном прохождении через усиливающую среду электронного луча, как и в случае с световыми лазерами, рентгеновские лучи генерируются за один проход через луч. Результатом является спонтанное излучение рентгеновских фотонов, которые когерентны (синфазны), как лазерный свет, в отличие от рентгеновских лучей, испускаемых обычными источниками, такими как рентгеновские аппараты, которые некогерентны. Пиковая яркость европейского XFEL в миллиарды раз выше, чем у обычных рентгеновских источников света, а средняя яркость в 10 000 раз выше. Более высокая энергия электронов позволяет производить более короткие волны. Длительность световых импульсов может быть меньше 100 фемтосекунд.
Ученые со всего мира проводят шесть экспериментов внутри XFEL. Во всех этих экспериментах используют рентгеновские лучи.
Инструмент SQS разработан для исследования фундаментальных процессов взаимодействия света и вещества в мягком рентгеновском излучении с длиной волны. Типичные объекты исследования находятся в диапазоне от отдельных атомов до больших биомолекул, а типичные методы - это различные спектроскопические методы. Инструмент SQS предоставляет три экспериментальные станции:
Энергия фотонов в диапазоне от 260 эВ до 3000 эв (От 4,8 нм до 0,4 нм). Ультракороткие импульсы ЛСЭ длительностью менее 50 фс в сочетании с синхронизированным оптическим лазером позволяют улавливать сверхбыструю ядерную динамику с беспрецедентным разрешением.
Короткие лазерные импульсы позволяют измерять химические реакции которые слишком быстры, чтобы их можно было уловить другими методами. длина волны рентгеновского лазера может варьироваться от 0,05 до 4,7 нм, что позволяет проводить измерения в масштабе атомной длины.
Первоначально один фотон может быть использован канал с двумя экспериментальными станциями. Позже это будет модернизировано до пяти каналов пучка фотонов и в общей сложности до десяти экспериментальных станций.
Экспериментальные каналы пучка позволяют проводить уникальные научные эксперименты с использованием высокой интенсивности, когерентности и временной структуры нового источника в различных условиях. дисциплины, охватывающие физику, химию, материаловедение, биологию и нанотехнологии.
Модули ускорителей во время строительства в 2015 году Федеральное министерство образования и исследований Германии предоставило разрешение на строительство объекта 5 июня 2007 года стоимостью 850 миллионов евро при условии, что оно будет финансироваться как европейский проект. Европейская компания XFEL GmbH, которая построила и эксплуатирует объект, была основана в 2009 году. Гражданское строительство объекта началось 8 января 2009 года. Строительство туннелей было завершено летом 2012 года, а все подземные работы были завершены следующим образом год. Первые лучи были ускорены в апреле 2017 года, а первые рентгеновские лучи были произведены в мае 2017 года. XFEL был открыт в сентябре 2017 года. Общая стоимость строительства и ввода объекта в эксплуатацию оценивается по состоянию на 2017 год в 1,22 миллиарда евро ( уровни цен 2005 г.).
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с Европейским XFEL. |
