В Германии открыли самый мощный рентгеновский лазер на свободных электронах. Рентгеновский лазер в германии


В Германии открыли самый мощный рентгеновский лазер на свободных электронах - Наука

ГАМБУРГ, 1 сентября. /ТАСС/. Церемония открытия европейского рентгеновского лазера на свободных электронах XFEL состоялась в пятницу под Гамбургом. На мероприятии присутствовали представители 12 стран - участниц проекта, в котором также задействован российский исследовательский центр "Курчатовский институт".

Строительство установки началось в 2009 году и завершилось в 2016-м. Ее общая стоимость составила €1,22 млрд в ценах 2005 года.

Участие России

РФ занимает второе место после Германии по объему долевого участия - около 26,79%. Кроме того, реализацией проекта занимаются Великобритания, Венгрия, Дания, Испания, Италия, Польша, Словакия, Франция, Швейцария и Швеция.

Россию на мероприятии представлял помощник президента Андрей Фурсенко. Также в состав делегации вошли посол в ФРГ Владимир Гринин, заместитель министра образования и науки Григорий Трубников, председатель совета Российского фонда фундаментальных исследований Владислав Панченков, президент Курчатовского института Михаил Ковальчук, сотрудники других научных учреждений.

Российские специалисты представлены во всех управляющих органах XFEL и формируют программу его научных экспериментов. Ученые из Южного федерального университета, МФТИ и других российских вузов и институтов в составе первых экспериментальных групп начнут работу с комплексом в ближайшее время.

Общее достижение

"Данная установка позволит ученым делать новые открытия в области наночастиц", - сказала министр образования и научных исследований ФРГ Йоханна Ванка. От лица правительства Германии она поблагодарила все государства, которые принимали участие в реализации проекта.

Фурсенко, выступая на церемонии открытия, отметил роль всех сторон, работавших над XFEL. "Этот проект - наше общее достижение. Вклад каждого участника был очень важен", - подчеркнул он. "Данная установка разработана ради будущего, человечество может гордиться данным проектом", - заявил помощник президента.

"Мы рады открыть этот крупнейший в мире рентгеновский лазер, - заявил в свою очередь управляющий директор проекта Роберт Фейденхансель. - Данная установка уникальна, она позволит всем участникам XFEL исследовать новые области науки".

Гринин в беседе с журналистами выразил точку зрения, что указанный проект может сподвигнуть всю Европу к дальнейшему тесному сотрудничеству и способствовать стратегическому партнерству ФРГ и России. "Это очень важный шаг, который фактически способствует восстановлению того, о чем мы давно мечтали, но что было по сути упущено, - сказал он. - Я имею в виду стратегическое партнерство, которое у нас начало развиваться где-то в 2009-2010 годах. Здесь мы как раз видим возрождение этого стратегического партнерства, потому что здесь воссоздается основа для наших отношений".

Как работает установка

Установку XFEL условно можно сравнить с туннелем протяженностью 3,4 км. Он начинается в крупнейшем в Германии исследовательском центре по физике частиц DESY в Гамбурге и тянется до населенного пункта Шенефельд, который расположен в соседней федеральной земле Шлезвиг - Гольштейн. Там находится исследовательский центр.

Сверхпроводящий линейный ускоритель частиц длиной 1,7 км в составе XFEL будет разгонять электроны до энергии в 17,5 ГэВ (гигаэлектронвольт). После разгона до таких высоких энергий электроны направляются через специальные магнитные системы - ондуляторы. При этом частицы испускают излучение, которое постепенно усиливается до очень коротких и интенсивных рентгеновских вспышек.

XFEL будет производить рекордные 27 тысяч вспышек в секунду, каждая длительностью менее 100 фемтосекунд (фемтосекунда - одна квадриллионная доля секунды). Аналогичный американский лазер производит 120 таких вспышек в секунду, швейцарский - 100, японский и корейский - по 60.

XFEL благодаря своим параметрам станет уникальным инструментом для исследования сверхмалых структур, очень быстрых процессов и экстремальных состояний. С помощью лазера ученые, в частности, планируют разрабатывать новые лекарства и материалы, его будут использовать в исследованиях в области энергетики, электроники и химии.

tass.ru

Открытие самого мощного рентгеновского лазера XFEL состоится 1 сентября в Германии - Наука

ТАСС, 31 августа. Торжественная церемония открытия европейского рентгеновского лазера на свободных электронах XFEL пройдет в пятницу в Гамбурге, Россию будет представлять помощник президента РФ Андрей Фурсенко, сообщили в пресс-службе проекта.

Рентгеновский лазер на свободных электронах XFEL благодаря своим параметрам станет уникальным инструментом для исследования сверхмалых структур, очень быстрых процессов и экстремальных состояний. С помощью лазера ученые, в частности, планируют разрабатывать новые лекарства и материалы, его будут использовать в исследованиях по энергетике, электронике и химии.

В строительстве и эксплуатации XFEL участвуют Венгрия, Германия, Дания, Испания, Италия, Польша, Россия, Словакия, Франция, Швейцария и Швеция, в конце года к проекту присоединится Великобритания. Строительство установки началось в 2009 году и завершилось в 2016 году, ее общая стоимость составила €1,22 млрд в ценах 2005 года.

Что такое XFEL

Туннель XFEL длиной 3,4 км начинается в крупнейшем в Германии исследовательском центр по физике частиц DESY в Гамбурге и тянется до города Шенефельд в земле Шлезвиг-Гольштейн. В Шенефельде расположен исследовательский центр.

Сверхпроводящий линейный ускоритель частиц длиной в 1,7 км в составе XFEL будет разгонять электроны до энергии в 17,5 ГэВ (гигаэлектронвольт). После разгона до таких высоких энергий электроны направляются через специальные магнитные системы - ондуляторы. При этом частицы испускают излучение, которое постепенно усиливается до очень коротких и интенсивных рентгеновских вспышек.

XFEL будет производить рекордные 27 тыс. вспышек в секунду, каждая длительностью менее 100 фемтосекунд (фемтосекунда - одна квадриллионная доля секунды). Аналогичный американский лазер производит 120 таких вспышек в секунду, швейцарский - 100, японский и корейский - 60.

Участие России

Доля России, которую в проекте представляет НИЦ "Курчатовский институт", в расходах на строительство установки составила 26% (крупнейшая после Германии с 57%). Российские специалисты представлены во всех управляющих органах XFEL и формируют программу его научных экспериментов.

Ученые из Южного федерального университета, МФТИ и других российских вузов и институтов в составе первых экспериментальных групп начнут работу с комплексом в ближайшее время. "Курчатовский институт" рассчитывает получить статус центра обработки данных XFEL, а в будущем Россия может создать в комплексе и собственные исследовательские станции.

"Сегодня по числу организаций мы входим в тройку лидеров наряду с Германией и США среди первых победителей в конкурсе на право проводить исследования. Германия - понятно почему, там находится сам инструмент, у Соединенных Штатов большой опыт, поскольку предыдущий самый продвинутый лазер находится в Стэнфорде. И Россия входит в эту тройку, у нас уникальный опыт строительства, работы на своих, отечественных ускорителях-мегаустановках", - сказал ТАСС специальный представитель НИЦ "Курчатовский институт" в европейских международных организациях Михаил Рычев.

Заместитель директора по международной деятельности НИЦ "Курчатовский институт" Михаил Попов в беседе с ТАСС отметил, что впервые по инициативе организации была разработана национальная программа участия российских организаций в проекте XFEL, объединяющая около 30 университетов и других научных организаций.

"Мы не просто говорим о том, что какие-то отдельные институты будут вести исследования. Мы говорим о целенаправленной скоординированной деятельности российских организаций. Причем научная программа составлена таким образом, что она дополняет те исследования, которые идут на Курчатовском синхротроне, которые ведут наши университеты", - сказал Попов.

По его словам, для России сейчас очень важно восстанавливать среду, которая могла бы работать с подобной научной инфраструктурой.

"Мы сейчас начинаем серьезно говорить о создании исследовательского парка - реактор ПИК в Гатчине, синхротронный источник четвертого поколения, нам точно нужно понимать, кто будет нам проектировать эти станции, кто будет их создавать и на них работать. Наша задача, в том числе с учетом возможностей XFEL, - сформировать такие команды молодых ученых, которые бы затем перенесли этот опыт, работая на новых установках на территории России", - подчеркнул Попов.

Первые российские проекты

Руководитель одного из первых российских проектов на XFEL Григорий Смоленцев, представляющий институт Пауля Шеррера в Швейцарии и российский Южный федеральный университет, рассказал ТАСС, что его группа давно ведет предварительные исследования, а сейчас готовится к началу работы на установке 28 сентября. Группа Смоленцева изучает материалы для органических светодиодов (OLED-материалы).

"Традиционная технология для таких материалов, базирующаяся исключительно на органических элементах, имеет фундаментальный предел в 25% по квантовому выходу эмиссии. Это означает, что в лучшем случае каждый четвертый рекомбинирующий электрон в таких устройствах используется для того, чтобы материал светился, тогда как три из четырех просто его нагревают", - пояснил Смоленцев.

Чтобы преодолеть этот предел, в материал можно добавить тяжелый химический элемент, например, иридий, но такие элементы дороги и редки, что ограничивает распространение этой технологии. Смоленцев и его коллеги изучают альтернативные OLED-материалы на основе меди.

"Ключевую роль в излучении света этим материалом играет синглетное состояние, которое является короткоживущим, его время жизни около 10 пикосекунд (одна триллионная доля секунды - прим. ТАСС). В силу малого времени жизни наблюдать это состояние, используя традиционные рентгеновские методы, например, с использованием синхротронных источников, практически невозможно. Поэтому и необходимо применение лазера на свободных электронах. Знать структуру синглетного состояния нужно, чтобы понять, как минимизировать потери энергии на процессы, не связанные с излучением света", - сказал Смоленцев.

tass.ru

В Гамбурге открывается рентгеновский лазер на свободных электронах XFEL

07:5401.09.2017

(обновлено: 15:35 01.09.2017)

184280

ГАМБУРГ, 1 сен – РИА Новости, Маргарита Костив. Крупнейший в мире Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах XFEL (X-ray free-electron laser), в создание которого значительный вклад внесла Россия, в пятницу официально открывается в Гамбурге.

В Курчатовском институте рассказали об исследованиях на лазере XFELНа церемонии открытия будут присутствовать как руководители и представители проекта, так и чиновники сферы образования и науки стран-участниц. Россию будет представлять помощник президента РФ Андрей Фурсенко, сообщили в пресс-службе XFEL.

Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах — далеко не первый в своем роде: подобные установки уже существуют в США, Японии, Корее. Но XFEL на сегодняшний день без преувеличения является самым мощным, самым ярким, с самой большой частотой повторения импульсов, иными словами, лучшим в мире. Лазер по многим параметрам превосходит своих предшественников, открывая совершенно новые исследовательские возможности для ученых, позволяя им ставить смелые эксперименты и с достаточной долей уверенности рассчитывать на прорывы по многим научным направлениям.

Ваш браузер не поддерживает данный формат видео.

Вконтакте

Facebook

Одноклассники

Twitter

Whatsapp

Viber

Telegram

Как строили самый мощный в мире Европейский рентгеновский лазер XFEL

О проекте XFEL

Россия намерена увеличить число своих специалистов на лазере XFELПроект XFEL был составлен в 2005 году, строительство началось в 2009. На сегодняшний день в рамках межправительственных соглашений в проекте XFEL участвуют 12 стран — Германия, Россия, Великобритания, Венгрия, Дания, Испания, Италия, Польша, Словакия, Франция, Швеция, Швейцария.

Общий бюджет проекта составляет 1,2 миллиарда евро (в ценах 2005 года; с учетом инфляции сумма сейчас составляет около 1,4 миллиарда евро – ред.). Степень финансового участия следующая: Германия в качестве страны-организатора проекта внесла 57%, Россия — 26%, каждая из оставшихся стран – от 1% до 3%.

Лазер главным образом располагается под землей в тоннелях. Вся установка длиной 3,4 километра тянется от исследовательского центра по физике частиц в Гамбурге DESY до города Шенефельд в Шлезвиг-Гольштейне. На участке Шенефельд расположена штаб-квартира проекта с исследовательским центром, где ученые со всего мира ставят эксперименты с рентгеновскими вспышками.

В чем уникальность?

Курчатовский институт оплатит остаток взноса РФ в проект лазера XFELУникальным Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах делает высокая частота вспышек, а именно 27 тысяч в секунду. Такая частота импульсов позволяет делать эксперименты с так называемым временным разрешением. Иначе говоря, теперь ученые могут снимать кино о сверхбыстрых процессах, исследуя, как один атом взаимодействует с другим и что происходит на каждом из этапов. Предшественники XFEL с существенно меньшей частотой импульсов на такое способны не были.

Еще одна уникальная характеристика XFEL – яркость. За счет этого параметра работающие на лазере ученые способны, в частности, восстанавливать 3D-образ отдельных молекул, что крайне важно для фармакологии: понимание того, как выглядят белки, вирусы и другие биологические объекты в дальнейшем делает возможным разработку новых лекарственных препаратов.

Ученые впервые получили трехмерную "атомную" фотографию вирусаВ-третьих, генерируемые на лазере XFEL рентгеновские вспышки настолько сильные, что ученые могут использовать их для создания и исследования вещества в экстремальных условиях, примерно как те, которые господствуют в недрах звезд и планет.

Европейский XFEL позволяет выводить на следующий уровень исследования, которые ведутся на источнике синхротронного излучения. Дело в том, что лазер обладает параметрами, которых нет у синхротрона, например, когерентность. Поэтому, как правило, начиная исследования на синхротроне, ученые приходят на лазер на свободных электронах для продолжения своих исследований.

Вклад России

Китайские ученые создали самый яркий ультрафиолетовый лазерРоссия присоединилась к проекту в 2009 году и на всех этапах вносила как интеллектуальный, так и финансовый вклад. Российские ученые – вторые после германских коллег по числу научных сотрудников в штате XFEL. Также россияне входят в тройку лидеров по числу заявок на первые эксперименты на пучке.

Специальный представитель национального исследовательского центра "Курчатовский институт" в европейских международных организациях Михаил Рычев в беседе с РИА Новости отметил роль российских научных институтов в проекте. "Очень хорошо справились со своими задачами коллеги из института ядерной физики в Троицке, которые делали ответственную часть ускорителя, она называется инжектор — то, с чего ускоритель начинается. Благодаря их вкладу его параметры даже превысили то, что было заложено в изначальном проекте, и это стало сюрпризом для всех участников, и это прямой вклад наших коллег из института ядерной физики в Троицке", — сообщил он.

Биофизик рассказал, как ученые пытаются воссоздать жизнь в кремнииГоворя о финансовом вкладе РФ в строительство лазера, Рычев подчеркнул, что взнос нашей страны в итоге составит сумму, близкую к 400 миллионов евро. Он также отметил, что Россия на сегодняшний день полностью покрыла свой взнос на строительство лазера. Когда наступит этап эксплуатации, РФ уже на ежегодной основе будет выделять другие средства на эксплуатацию XFEL.

Управляющий директор проекта XFEL Роберт Фейденхансель высоко оценил вклад России в создание Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах.

"Вклад России очень важен для нас. Сама идея создания такого лазера пришла к нам из России в начале 1980-х годов. Большое количество российских ученых здесь в Гамбурге и в России помогали нам строить установку. Также достаточный вклад внесли некоммерческие российские организации. Это для нас очень важно", — сказал Фейденхансель, отметив, что проект заинтересован в активном участии со стороны молодых российских ученых.

ria.ru

В Германии запустили самый большой в мире рентгеновский лазер

Исследователи будут использовать его для наблюдения за молекулами в движении.

4 сентября 2017 года состоялось официальное включение в работу самого большого и самого мощного на сегодняшний день рентгеновского лазера на свободных электронах European X-ray Free Electron Laser (XFEL).

Вид на установку длинной 3,4 км с высоты | Фото: japantimes.co.jp / European XFEL / Reimo Schaaf / AFP-JIJI

Лазер XFEL, на сооружение которого было потрачено около миллиарда евро, представляет собой линейный ускоритель, имеющий несколько «портов» для вывода генерируемого излучения, размещенный в недрах подземного туннеля, общей длиной 3,4 километра. Лазер располагается на территории Научно-исследовательского центра DESY в Гамбурге, Германия.

При помощи сверхкоротких вспышек рентгеновского излучения, генерируемых лазером XFEL, ученые смогут составлять трехмерные изображения структур молекул, других частиц биологического происхождения, исследовать внутреннюю структуру и процессы, происходящие внутри различных материалов, и многое другое.

При этом, съемка будет производиться со скоростью и с таким уровнем детализации, которые ранее были просто недостижимы. По данным портала Phys.org, установка поможет ученым продвинуться в изучении поведения атомов, вирусов и процессов химических реакций.

Во время работы лазера XFEL электроны разгоняются внутри линейного ускорителя до энергии в 17,5 ГэВ, прежде чем попасть в область расположения череды магнитов, называемых ондуляторами. Магнитное поле ондуляторов заставляет разогнанные электроны колебаться и замедляться, и их кинетическая энергия превращается в энергию высокоэнергетического рентгеновского излучения.

После выхода на полную мощность система лазера XFEL будет способна вырабатывать до 27 тысяч импульсов интенсивного рентгеновского излучения в секунду, длина волны излучаемых рентгеновских волн может регулироваться в пределах от 0,05 до 4,7 нанометров, что позволит производить съемку с уровнем детализации вплоть до отдельных атомов.

А малая длительность и высокая скорость чередования импульсов позволят получать последовательность снимков, которые можно будет «сшить» в видео, фигурантами которых будут биохимические, химические реакции и другие быстротекущие физические процессы.

Лазер по мощности превосходит своих предшественников примерно в 200 раз, что позволит ученым фактически записать так называемое молекулярное кино, в котором впервые в истории науки нанопроцессы можно разложить по кадрам и рассмотреть с максимальной точностью молекулярные структуры.

Раньше ученым были доступны только начальное химическое состояние системы и конечное, а то, что происходило в промежутке трансформации, оставалось неизвестным. Сам процесс воссоздавали только благодаря химическим законам.

С практической точки зрения возможности лазера XFEL будут использованы для исследований и разработки новых лекарственных препаратов, новых материалов и веществ для использования их в электронике, автомобильной, космической и авиационной промышленности.

Помимо этого, при помощи нового рентгеновского лазера можно будет проводить исследования поведения материи, находящейся в чрезвычайных условиях, подобных условиям внутри звезд, в окрестностях черных дыр и на поверхности некоторых экзопланет.

И в заключение следует отметить, что своей первый рентгеновский «свет» лазер XFEL выработал в мае этого года. И, через несколько месяцев, потраченных на тестирование, отладку и калибровку оборудования, лазер XFEL станет доступен для ученых, которые смогут проводить свои собственные эксперименты.

Подписывайтесь на Квибл в Viber и Telegram, чтобы быть в курсе самых интересных событий.

quibbll.com

В Германии запускают уникальный рентгеновский лазер

В Гамбурге официально открылся самый большой в мире Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах (European XFEL).

Предполагается, что установка будет генерировать рентгеновское электромагнитное излучение высокой интенсивности, а его мощность будет значительно выше показателей, получаемых на ускорителях частиц — синхротронах.

Самый мощный в мире рентгеновский лазер, оборудование для которого изготовили новосибирские физики, начинает работать в Германии

ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ — Запуск одного из крупнейших в мире научных проектов EuropeanXFEL (European Х-ray Free Electron Laser, Гамбург) — европейского лазера на свободных электронах, для которого специалисты Института ядерной физики им.Г.И.Будкера (ИЯФ, Новосибирск) изготовили оборудование на 25 млн евро, начнет работу вечером в пятницу, сообщили агентству «Интерфакс-Сибирь» в пресс-службе ИЯФ.

«Один из основных российских участников — новосибирский Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН — разработал и изготовил для Европейского XFEL научное оборудование на общую сумму более 25 млн евро», — говорится в сообщении.

Открытие самого мощного рентгеновского лазера XFEL состоится 1 сентября в Германии

Торжественная церемония открытия европейского рентгеновского лазера на свободных электронах XFEL пройдет в пятницу в Гамбурге, Россию будет представлять помощник президента РФ Андрей Фурсенко, сообщили в пресс-службе проекта. Рентгеновский лазер на свободных электронах XFEL благодаря своим параметрам станет уникальным инструментом для исследования сверхмалых структур, очень быстрых процессов и экстремальных состояний.

В Гамбурге откроется рентгеновский лазер на свободных электронах XFEL

В пятницу, 1 сентября, в Гамбурге официально откроют Европейский рентгеновский лазер, работающий на свободных электронах XFEL (X-ray free-electron laser).

Отмечается, что на торжественную церемонию приедут руководители исследовательского проекта, а также делегаты из сферы образования каждого из государств-участников.

В Европе официально запустили мощнейший лазер на свободных электронах XFEL

В Гамбурге состоялась церемония открытия Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах (XFEL) — мощнейшего в мире источника рентгеновского излучения.

В них пучок электронов разгоняется в круговом ускорителе с диаметром в несколько сотен метров мощными магнитами до околосветовых скоростей, из-за чего происходит синхротронное излучение.

В Германии введён в эксплуатацию лазер XFEL на свободных электронах

В Германии состоялось официальное открытие Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах (European XFEL). Как сообщает РИА Новости, торжественная церемония прошла в штаб-квартире XFEL в городе Шенефельд, в ней приняли участие представители проекта и политики стран, участвовавших в создании лазера.

Самый большой лазер в мире будет изучать свойства планет

Лазер располагается в туннеле, длина которого составляет 3,4 километра.

В этой установке сверхпроводящий линейный ускоритель длиной 1,7 километра будет разгонять частицы до энергии 17,5 ГэВ.

В Германии запускают уникальный рентгеновский лазер

В Германии запускают самый мощный в мире рентгеновский лазер, способный вывести на новый уровень исследования в ряде научных направлений. Как сообщают «Вести», в лазер входит 3,5-километровый ствол, большая часть которого пролегает в подземных тоннелях.

Гамбург готовится к запуску крупнейшего в мире рентгеновского лазера

1 сентября 2017 года крупнейший в мире рентгеновский лазер — European XFEL — начинает функционировать в штатном режиме. В проекте создания этой экспериментальной установки стоимостью 1,22 млрд евро на территории региона-метрополии Гамбург участвуют 11 европейских стран.

Официально запущен крупнейший в мире лазер на свободных электронах

Сегодня, 1 сентября, был запущен самый большой в мире лазер на свободных электронах XFEL.

О запуске сообщается на сайте проекта.

Россия намерена увеличить число своих специалистов на лазере XFEL

Россия намерена через два года довести до одной тысячи человек количество своих специалистов, работающих на построенном в Германии Европейском рентгеновском лазере на свободных электронах XFEL, сообщил РИА Новости специальный представитель национального исследовательского центра «Курчатовский институт» в европейских международных организациях Михаил Рычев. Официальное открытие крупнейшего в мире рентгеновского лазера XFEL, предназначенного для получения новых данных об устройстве материи на уровне атомов, и в создание которого большой вклад внесла Россия, состоится 1 сентября в Гамбурге.

В Германии запускают уникальный рентгеновский лазер

В Германии запустят самый мощный в мире рентгеновский лазер.

Отмечается, что в данный лазер входит 3,5-километровый ствол.

Проект XFEL: чем будет заниматься самый большой рентгеновский лазер мира

В пятницу в Гамбурге пройдет церемония открытия проекта XFEL — самого большого и яркого рентгеновского лазера на свободных электронах.

Вместе с редакцией научно-популярного портала «Чердак» мы разобрались, как устроен лазер и какие проекты при помощи него планирует реализовать Россия.

www.chsvu.ru


Смотрите также