Anonim

Den største røntgen laser til at øge tempoet i Europa i denne måned

Fysik

Michael Irving

1. september 2017

Den største røntgen laser i verden, den europæiske XFEL, vil påbegynde sine eksperimenter senere i denne måned (Kredit: European XFEL / Heiner Müller-Elsner)

Atomer og molekyler bevæger sig alt for hurtigt til det menneskelige øje og de fleste af vores instrumenter til at se klart, hvilket betyder, at meget af hvad der sker nede på den skala, er indhyllet i mysterium. For at få et bedre udseende har vi brug for en "kamera " der er flere kilometer lang, og en sådan facilitet fyrer op i denne måned. Den europæiske røntgenfri elektronlaser (XFEL), som tilfældigvis er den største røntgenlaser i verden, kan tage 3000 billeder per sekund af den lille verden.

For at fange disse røntgenbilleder med høj opløsning, accelererer den europæiske XFEL først elektroner ned en kilometer lang (1, 7 km) tunnel. Når de er ved at gå tæt på lysets hastighed, passerer de af magneter, hvilket får elektronerne til at vifte, og som de gør, smider de pulser af højtydende røntgenstråler. Forskerne vil have lagt en prøve af, hvad de vil have billedet på et bestemt sted på forhånd, og disse røntgenbilleder vil ramme den prøve, der spredes fotoner, der skaber et røntgenbillede af materialets atomstruktur.

Sammenlignet med andre kraftige røntgenlasere har den europæiske XFEL en unik funktion til sit navn. Det kan slukke for 27.000 pulser per sekund, hvilket gør det cirka 200 gange hurtigere end Linac Coherent Light Source (LCLS) i USA. Det betyder, at det kan tage 3.000 individuelle billeder per sekund, så forskere kan studere strukturen af ​​mindre individuelle partikler end det er muligt på andre faciliteter og skabe film, der registrerer bevægelser af enzymer, vira og kemiske reaktioner.

"Det er sådan et andet dyr på noget andet på planeten, at det virkelig føles at gå ind i ukendt territorium, « siger Arwen Pearson, forsker ved Center for Free-Electron Laser Science i Hamburg, Tyskland.

Den europæiske XFEL blev taget til sin første testkørsel i maj, men det var langt langt langsommere på blot en puls per sekund. Senere i september, vil anlægget blive bragt op til sin fulde hastighed på 27.000 pulser per sekund, men det vil ikke holde den ildfaste rekord for længe: arbejdet er begyndt med en opgradering til LCLS, der vil se det sprænge op til en million pulser per sekund, når den kommer online i begyndelsen af ​​2020'erne.

Kilde: Natur

Den største røntgen laser i verden, den europæiske XFEL, vil påbegynde sine eksperimenter senere i denne måned (Kredit: European XFEL / Heiner Müller-Elsner)

Anbefalet Redaktørens Valg