В Гамбурге открывается рентгеновский лазер на свободных электронах XFEL

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.

На 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.

© Ruptly

О проекте XFEL

Проект 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?

Уникальным 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.

В-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

Россия 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.

Говоря 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.