1 сентября начинается работа европейского лазера EXFEL — Naked Science
5 минут
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.
Сегодня, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Позавчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

Позавчера, 08:27
11 минут
Мария Азарова

Ученые из Университетского колледжа Лондона рассказали о случае 45-летнего пациента, перенесшего Covid-19 в достаточно тяжелой форме: примерно через 40 дней после заражения он начал ощущать звон в ушах и внезапную потерю слуха.

Позавчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

16 октября
53 минуты
Александр Березин

Одни говорят, что в мире миллионы тонн ядерных отходов и что их никогда не удастся надежно захоронить, в связи с чем Гринпис перекрывает железные дороги, по которым везут ядерные материалы, и требует свернуть всю ядерную отрасль в одночасье. Другие утверждают, что реальные ядерные отходы от деятельности АЭС во всем мире помещаются в куб со стороной десять метров. Как понять, кто прав, а кто — нет? И почему то, что для одних — «отходы», другие рассматривают как ценную инвестицию в будущее? Попробуем разобраться.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: