Ξεκίνησε το μεγαλύτερο λέιζερ ακτίνων-Χ στον κόσμο

στις

Επιστήμονες στη Γερμανία λένε ότι το μεγαλύτερο λέιζερ ακτίνων Χ στον κόσμο είναι ήδη σε λειτουργία και θα τους βοηθήσει να συλλάβουν εικόνες των δομών και των διαδικασιών που συμβαίνουν σε ατομικό επίπεδο.

x-ray-accelerator-compΤο ερευνητικό κέντρο DESY στο Αμβούργο, δήλωσε ότι το λέιζερ ακτίνων Χ που ξεκίνησε την περασμένη Παρασκευή αναβοσβήνει με 27.000 παλμούς ανά δευτερόλεπτο, με αποτέλεσμα η φωτεινότητα του να είναι ένα δισεκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από τις καλύτερες συμβατικές πηγές ακτίνων Χ.

Η συστοιχία αυτή που έχει μήκος 3,4 km είναι ένα υπόγειο σύστημα, παρόμοιο με το Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, που βρήκαν   του σωματιδίου Higgs  στο CERN.. Με κόστος κατασκευής σχεδόν ενάμισι δισεκατομμύριο ευρώ, η νέα επιστημονική υποδομή αποτελεί ταυτόχρονα κάμερα υψηλής ταχύτητας και μικροσκόπιο, θα καταστεί εφικτή η δημιουργία εικόνων και φιλμ του νανόκοσμου. Μεταξύ άλλων, θα επιτραπεί για πρώτη φορά η βιντεοσκόπηση σε πραγματικό χρόνο των χημικών δεσμών τη στιγμή που δημιουργούνται ή διασπώντα

Η DESY λέει ότι θα επιτρέψει στους ερευνητές «να αποκρυπτογραφήσουν τη μοριακή σύνθεση των ιών και των κυττάρων, αφού λαμβάνει τρισδιάστατες εικόνες του νανοκόσμου μας, χημικές αντιδράσεις την ώρα που συμβαίνουν και διαδικασίες που συμβαίνουν βαθιά μέσα τους πλανήτες.»

Οι επιστήμονες ελπίζουν πως το έργο του Ευρωπαϊκού XFEL θα ανοίξει νέους τομείς έρευνας. Αναμένεται έτσι να ωφεληθούν πάρα πολύ οι μελέτες για τα ατομικά μοντέλα, με σκοπό μια προηγμένη κατανόηση των βιομοριακών δομών και διαδικασιών. Η συστοιχία αυτή των λέιζερ θα είναι επίσης σε θέση να βρει τις διαδικασίες που συμβαίνουν στις βιομοριακές αντιδράσεις, τη βάση για τη σύνθεση των φαρμάκων. 

11 ιδρύματα από τη Γερμανία, τη Γαλλία, την Ιταλία, την Πολωνία, τη Ρωσία, την Ισπανία, τη Σουηδία, την Ελβετία και άλλες χώρες συμμετέχουν στο πρόγραμμα.  Στο μέλλον θα ενταχθούν κι άλλες χώρες.

Κεντρικό ρόλο στη δημιουργία του European XFEL, που χρειάσθηκε περίπου οκτώ χρόνια για να δημιουργηθεί, έχει το γερμανικό ερευνητικό κέντρο DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron), το οποίο είναι και ο μεγαλύτερος μέτοχος του λέιζερ, έχοντας καταβάλει το 58% του κόστους, ενώ ακολουθεί σε συμβολή η Ρωσία με 27%.

Το European XFEL είναι το μεγαλύτερο και ισχυρότερο από τα παρόμοια λέιζερ ακτίνων-Χ που υπάρχουν στις ΗΠΑ, στην Ιαπωνία και αλλού. Το νέο λέιζερ έχει μήκος 3,4 χιλιομέτρων και το μεγαλύτερο μέρος του (τα 2,1 χλμ.) βρίσκεται μέσα σε ένα υπόγειο τούνελ σε βάθος 38 μέτρων. Ουσιαστικά πρόκειται για τον πιο μεγάλο, ισχυρό και εξελιγμένο γραμμικό επιταχυντή παγκοσμίως, που επιταχύνει ελεύθερα ηλεκτρόνια σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός, σε θερμοκρασία μείον 271 βαθμών Κελσίου (δύο μόλις βαθμούς πάνω από το απόλυτο μηδέν).

Το φως του είναι περίπου ένα δισεκατομμύριο φορές πιο έντονο από το φως που παράγουν οι παραδοσιακές πηγές ακτίνων-Χ (οι επιταχυντές-σύγχροτρα). Το φως του XFEL έχει μήκος κύματος περίπου 0,05 νανομέτρων (δισεκατομμυριοστών του μέτρου) και συχνότητα 27.000 παλμών ανά δευτερόλεπτο. Κάθε παλμός διαρκεί μόλις 50 femtoseconds και περιέχει τρισεκατομμύρια φωτόνια ακτίνων-Χ.

Ήδη η ζήτηση εκ μέρους διαφόρων ερευνητών είναι μεγάλη για να διεξάγουν μελέτες και πειράματα στις εγκαταστάσεις του XFEL. Οι ενδιαφερόμενοι επιστήμονες διαφόρων ερευνητικών πεδίων (και από την Ελλάδα) θα μπορούν να υποβάλουν τα αιτήματά τους για να πραγματοποιήσουν βιολογικά, χημικά και φυσικά πειράματα.

Πηγή: AP και nooz.gr

Advertisements