В этом месяце начнет работать новый рентгеновский лазер на свободных электронах European X-ray Free Electron Laser (XFEL), который, после вывода на полную мощность, будет способен вырабатывать 27 тысяч импульсов в секунду, что в 200 раз больше, чем вырабатывает самый быстрый на сегодняшний день рентгеновский лазер, расположенный в Калифорнии, США. Лазер XFEL не будет использоваться для поражения противника или для стрельбы по опасным астероидам, он будет использоваться исключительно для научных целей в качестве сверхвысокоскоростной рентгеновской камеры, обеспечивающей самую высокую разрешающую способность съемки.
Рентгеновский лазер XFEL, на сооружение которого было потрачено 1.5 миллиарда евро, станет преемником лазера FLASH, расположенного в Германии. Лазер XFEL представляет собой линейный ускоритель, в 2.1-километровой трубе которого расположено 768 резонаторов с уникальными формами и параметрами магнитного поля в каждом. Колеблющиеся в этом поле электроны в момент изменения направления движения излучают фотоны света, которые направляются в следующий резонатор. Проходя сквозь череду резонаторов, энергия фотонов света увеличивается, а их частота смещается в рентгеновский диапазон.
Высокоэнергетические и короткие импульсы рентгеновского излучения лазера XFEL будут использоваться для проведения детализированной съемки живых клеток, заключенных в них белковых молекул с атомарной разрешающей способностью. Так же высокая скорость работы лазера XFEL позволит производить съемку быстрых явлений и процессов, таких, как процессы формирования химических связей.
В настоящее время в мире имеется некоторое количество рентгеновских лазеров, но ни один из них не сможет тягаться с лазером XFEL. К примеру, лазер Стэнфордского университета способен вырабатывать 120 импульсов в секунду, а подобный лазер в Японии имеет быстродействие в 60 импульсов в секунду.
В скором времени будет произведен запуск еще двух рентгеновских лазеров, одного в Швейцарии и второго — в Южной Корее. Но эти новые лазеры также по всем параметрам будут уступать новому лазеру XFEL. Тем не менее, рентгеновскому лазеру XFEL суждено не очень долго находиться на «пьедестале почета». Его оттуда сместит новый лазер Национальной лаборатории линейных ускорителей SLAC Стэнфордского университета, который будет вырабатывать импульсы со скоростью одного миллиона раз в секунду и который будет введен в строй в 2020 году.
Источник:
