1 сентября начинается работа европейского лазера EXFEL — Naked Science
30.08.2017
Редакция

1 сентября начинается работа европейского лазера EXFEL

В первый день осени стартует не только учебный год, но и солидный научный проект.

xfel_first_electron_accelleration
©Wikipedia

Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах начинает полноценную научно-исследовательскую работу 1 сентября. По этому поводу официальных гостей и представителей разнообразных организаций ждет презентация с банкетом, ну а мы можем вспомнить, о чем, собственно, идет речь.

 

Как известно, любая микроскопия ограничена тем, что для получения изображения размер рассматриваемого предмета должен быть сопоставим с длиной волны. Поэтому для изучения объектов молекулярного размера привычный нам видимый свет не подходит совершенно. Для их рассмотрения куда больше годится рентгеновский диапазон, в котором длина волны намного меньше.

 

Рентгеновская микроскопия детище XX века, ее распространенным примером являются синхротроны — кольцевые установки, в которых рентгеновское излучение генерируется (мы не будем здесь подробно разбирать технологические вопросы) за счет разогнанного по круговой трассе пучка электронов. При этом изрядная энергия тратится на частое поворачивание электронного пучка, еще большая — на излучение им фотонов при поворотах, когда электроны движутся с ускорением, а снять энергию с пучка получается постольку-поскольку — ведь он должен продолжать движение с прежней скоростью. Поэтому создание аналогичной по физике происходящего установки, в которой электроны разгоняются по прямой, было лишь вопросом времени, ну и некоторых технологий: все-таки такой разгон подразумевает много меньшие расстояние и время. Зато в результате почти всю энергию пучка можно превратить в излучение, получив немыслимую на обычном синхротроне яркость.

 

Второй замечательной чертой EXFEL является его способность генерировать очень короткие вспышки — порядка фемтосекунд. В результате лазер может снимать почти настоящее кино из молекулярной жизни.

 

Коротко о сути дела. Ну, то есть не очень коротко, но занимательно.  / © Народный лекторий “Хочу все знать”

 

XFEL конструктивно представляет собой ускоритель длиной в несколько километров. А результатом его работы, по замыслу создателей, будут снимки объектов молекулярного размера. Резонно задаться вопросом: стоила ли такая цель таких расходов? Видимо, да, поскольку это лучший на сегодня инструмент, позволяющий изучать события микроскопической реальности. До этого никто не видел, как из одной молекулы получается другая — и вот, сейчас, такая возможность есть.

 

Принципы функционирования EXFEL были подробно разобраны нами в номере журнала за июнь-июль этого года. 

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

Вчера, 21:09
Илья Ведмеденко

Российские специалисты разрабатывают четырехдвигательную версию пассажирского Ил-114. Это позволит повысить дальность и грузоподъемность крылатой машины.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: