Rentgenowski laser na swobodnych elektronach European XFEL to najpotężniejsze urządzenie badawcze tego typu budowane na świecie. Jego początkowym elementem jest akcelerator liniowy o długości 2,1 km. Ma on przyspieszać elektrony do energii 17,5 miliardów elektronowoltów. W dalszych częściach konstrukcji będą one rozdzielane na kilka wiązek i kierowane do układów potężnych magnesów (ondulatorów). Niejednorodne pole magnetyczne zmusi elektrony do emisji laserowego promieniowania rentgenowskiego o własnościach pozwalających, by z jego pomocą prowadzić badania fizyczne chemiczne, biologiczne i inżynierskie.

Komunikat DESY i European XFEL donosi o zakończonym powodzeniem uruchomieniu akceleratora zasilającego laser. W tym niezwykłym, najdłuższym na świecie urządzeniu tego typu zastosowano nadprzewodzące wnęki przyspieszające. Ich schładzanie do temperatury -271°C trwało ok. dwóch miesięcy, po czym mogły rozpocząć się pierwsze testy całego akceleratora, które zakończyły się pomyślnie. Jest to kamień milowy na drodze do rozpoczęcia programu naukowego, co jest planowane jesienią tego roku.

Pierwsza wyemitowana wiązka rentgenowskiego światła laserowego miała długość fali 0,8 nanometra, tj. 500 razy krótsza niż światło widzialne. Pełne uruchomienie lasera European XFEL planowane jest na wrzesień br.

Polski wkład rzeczowy w budowę lasera European XFEL:

Technicy i naukowcy z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie opracowali m.in. specjalistyczne procedury i oprogramowanie służące do przeprowadzania pomiarów parametrów pracy nadprzewodzących rezonatorów pola wysokiej częstotliwości wchodzących w skład akceleratora oraz jego kompletnych modułów przyspieszających. Uczeni przeprowadzili także testy rezonatorów i zestawów magnesów nadprzewodzących służących do ogniskowania i sterowania wiązką elektronową.

Wydział Mechaniczno-Energetyczny Politechniki Wrocławskiej, Wrocławski Park Technologiczny, firmy Kriosystem (Wrocław) oraz KATES (Olsztyn) zaprojektowały i wykonały m.in. linię kriogeniczną do transportu ciekłego helu.

NCBJ opracowało, wykonało i przetestowało ponad tysiąc anten usuwających z przyspieszającego pola elektromagnetycznego szkodliwe częstotliwości (tzw. sprzęgacze HOM), kilkaset anten diagnostycznych montowanych w rezonatorach nadprzewodzących (Pick-up) oraz ok. stu absorberów służących eliminacji propagowania się niepożądanych częstotliwości.

Źródło: NCBJ