来自德国世界上最大的X射线激光器的第一盏灯

来自德国世界上最大的X射线激光器的第一盏灯

来自德国世界上最大的X射线激光器的第一盏灯

Accelerator
查看欧洲XFEL 2.1公里长的加速器隧道,黄色超导加速器模块悬挂在天花板上。 照片:DESY / D. 提出中止

世界上最大的X射线激光器位于德国汉堡大都市区,本周生产出第一台X射线激光器。 这是欧洲X射线自由电子激光器(XFEL)在9月初正式开放之前的“最后一个重要里程碑”。

欧洲XFEL产生的光具有约0.8纳米的波长,其比可见光波长短500倍并且对应于原子的尺寸。 根据设施的计划,第一次激光的重复率是每秒一个脉冲,但最终将达到每秒27,000个脉冲。 这远远超过每秒产生的120次闪光,这是世界上其他四种X射线激光器中任何一种的最大能力。

欧洲XFEL董事总经理罗伯特菲登汉斯在周四的表示:“这是我们的合作伙伴和我们多年来努力的重要时刻。 欧洲XFEL已经生成了它的第一个X射线激光。 该工厂为世界上许多国家提供了技术诀窍和组件,已经通过了第一次大色调测试。“

X-rayLaser 欧洲XFEL的第一盏激光,由隧道尽头的X射线探测器记录。 照片:DESY

欧洲XFEL设施长3.4公里(2.1英里),大部分是地下设施,其中2.1公里构成加速器隧道,电子脉冲加速以准备产生X射线激光。 然后脉冲以近光速和非常高的能量进入光子隧道。 光子隧道包含一个210米长的X射线发生装置和17,290个具有交替磁极的永久磁铁,位于上方和下方。

磁铁的位置和极性使电子脉冲处于称为“障碍滑雪”过程的声明 - 就像滑雪中的锯齿形图案 - 并且在每一个转弯处都释放出极短波长的X射线辐射。

因此产生的X射线激光“非常强烈并且比传统的同步加速器光源亮十亿倍。”并且考虑到短波长,X射线可以用于以原子分辨率对纳米级物体成像。

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德国研究中心Deutsches Elektronen-Synchrotron是欧洲XFEL的最大股东,这是一项国际合作。 DESY董事会主席Helmut Dosch在声明中说:“今天生产的第一台激光灯是世界上最先进,最强大的直线加速器,标志着欧洲研究的新时代的开始。 ......欧洲XFEL将为我们提供最详细的新材料和药物分子结构图像以及生化反应的新型实时记录。“

欧洲XFEL设施最终将拥有六种科学仪器,但在9月正式开放时,其中两种将投入使用并可供外部用户使用。

“我们现在可以开始将带有特殊镜子的X射线闪光通过最后一个隧道部分引导到实验大厅,然后逐步开始试验站的调试。 我非常期待计划于9月开始的国际用户操作,“Feidenhans'l说。


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