В Гамбурге в День знаний, 1 сентября, состоялась инаугурация крупнейшего в мире рентгеновского лазера European XFEL. ОИЯИ имеет прямое отношение к этим торжествам.
European XFEL или Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах – международный научный проект создания самого крупного в мире лазера на свободных электронах. Этот уникальный прибор построен для исследования с помощью мягкого рентгеновского излучения быстро протекающих химических реакций.
XFEL создан усилиями 12 стран. Строительные работы начались в 2009 году.
На строительство и ввод в эксплуатацию лазера было потрачено 1,22 млрд евро. Основные средства вложены Германией (58%) и Россией (27%). Российские сотрудники проекта Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах – вторые после германских коллег по числу научных сотрудников в штате European XFEL. Ключевая часть ускорителя – инжектор электронов – создана при активном участии российских ученых, отвечавших за улучшение качества пучков излучения. Благодаря российским физикам и их приборам, этот показатель превысил ожидания примерно на 40%.
Лазерная установка длиной 3,4 километра расположена в Германии на глубине от 6 до 38 метров под землёй и протянулась от лаборатории DESY в Гамбурге до его пригорода Шенефельда.
Лазер на свободных электронах генерирует синхротронное излучение высокой интенсивности. Его создают электроны, ускоренные почти до скорости света. Рентгеновские импульсы имеют свойства лазерного излучения. Их интенсивность значительно превосходит получаемую в традиционных источниках синхротронного излучения третьего поколения. XFEL стал самым мощным в мире источником рентгеновского излучения.
Для создания синхротронного излучения XFEL использует сверхпроводящий линейный ускоритель. Сверхпроводящие магниты для него в количестве 125 штук сделаны в России и доставлены в Гамбург в июле 2012 года.
Синхротроном является ускоритель Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ Нуклотрон, на базе которого строится в Дубне коллайдер NICA. Нуклотрон создан в 90-е годы ХХ века на основе уникальной технологии сверхпроводящих магнитов, предложенной и развитой в ЛФВЭ имени В. И. Векслера и А. М. Балдина. Он стал первым европейским ускорителем на сверхпроводящих магнитах.
Поэтому неслучайно участниками торжеств в Гамбурге стали директор ОИЯИ академик В.А. Матвеев и заместитель министра образования и науки РФ Г.В. Трубников, под руководством которого Нуклотрон ЛФВЭ ОИЯИ был модернизирован и доведен до проектой мощности.
Инаугурацию Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах почтили своим вниманием министры и высшие должностные лица министерств образования Германии, России, Франции, Швейцарии, Швеции – стран, принимающих активное участие в реализации проекта European XFEL.
От имени России приветственную речь произнес помощник Президента РФ по вопросам образования и науки А.А. Фурсенко.
Торжественное перерезание красной ленты и нажатие символической кнопки пуска эксперимента ознаменовали официальное начало работы проекта European XFEL в режиме эксперимента.
С помощью XFEL можно наблюдать за движением молекул в режиме реального времени, получать высококачественные фотографии живых клеток и прикоснуться к самым мелкомасштабным тайнам природы.
А ВВС США изучают перспективы применения лазера на свободных электронах в качестве оружия противовоздушной и противоракетной обороны. Лазер, разработанный в Лаборатории Джефферсона имеет выходную мощность, достигающую 14 кВт. 18 марта 2010 года Boeing Directed Energy Systems объявили об окончании предварительного проектирования оружейной системы, основанной на лазере на свободных электронах, начатой по заказу ВМС США. Исследования лазеров ведутся и в Лос-Аламосской национальной лаборатории, испытания полноразмерного прототипа намечены на 2018 год.