В ближайшее время будет введен в эксплуатацию крупнейший в мире рентгеновский лазер – Европейский лазер на свободных электронах XFEL. Последние несколько недель инженеры и ученые Европейского XFEL и исследовательского центра DESY занимались приборным оснащением экспериментальных станций и обеспечением параметров рентгеновского пучка, необходимых для проведения экспериментов. Члены Совета XFEL – высшего управляющего органа проекта – пришли к выводу, что в настоящее время достигнуты условия, позволяющие начать эксплуатацию установки.

На XFEL будут получены исключительно яркие и сверхкороткие импульсы рентгеновского излучения, что даст ученым новое понимание строения атома, а также процессов, происходящих в наномире. Сейчас на XFEL можно проводить первые эксперименты, - и они уже начались в ходе пуско-наладочных работ. Начало полноценной научно-исследовательской работы пользователей запланировано на сентябрь.

Для перехода от пуско-наладочных работ к стадии эксплуатации установка должна соответствовать ряду технических требований. В частности, импульсы рентгеновского лазера при максимальной длине волны два ангстрема (0,2 нанометра) должны достигать высокой интенсивности и оставаться стабильными. Кроме того, необходимо было оснастить приборами две экспериментальные станции на первом пучке в объеме, достаточном для проведения первых научных экспериментов.

Среди других достижений – получение коротковолновых, так называемых жестких рентгеновских лучей, успешное выведение рентгеновского пучка в экспериментальные отсеки через специальные зеркала, а также ввод в эксплуатацию ряда узкоспециализированных приборов для определения параметров рентгеновского пучка.

После того, как 23 июня первый рентгеновский пучок был направлен в экспериментальные отсеки, группы специалистов Европейского XFEL начали работу по определению параметров пучка и проведению экспериментов для ввода в эксплуатацию соответствующих приборов.

Сегодня уже можно проводить первые эксперименты на двух экспериментальных станциях: на установке FXE (Femtosecond X-ray Experiments – фемтосекундные рентгеновские эксперименты), предназначенной для исследования сверхбыстрых процессов, и на установке SPB/SFX (Single Particles, Clusters, and Biomolecules / Serial Femtosecond Crystallography – одиночные частицы, кластеры и биомолекулы / последовательная фемтосекундная кристаллография), предназначенной для изучения биомолекул и биологических структур.

Официальное открытие международной мегаустановки XFEL состоится 1 сентября, а первые пользователи - ученые начнут свои исследования через несколько недель после этого. В последний месяц международные экспертные комиссии оценивали заявки на первое пучковое время, исходя из научного уровня заявок. В ближайшее время будут объявлены выбранные проекты.

Участие России в проекте является крайне важным с точки зрения интеллектуального вклада, а также технического и финансового участия. Российские сотрудники – 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. Наши исследования на европейском лазере на свободных электронах в значительной степени идут в рамках национальной программы, подготовленной под научным руководством НИЦ «Курчатовский институт».

Работы на Европейском XFEL продолжатся созданием двух дополнительных устройств для генерации рентгеновского излучения (ондуляторов), соответствующих каналов для пучков, идущих в экспериментальный зал, а также еще четырех экспериментальных станций. При этом частота повторения импульсов рентгеновского пучка будет постепенно повышаться до требуемой величины – 27 000 импульсов в секунду, что сделает Европейский XFEL уникальной установкой, не имеющей мировых аналогов.

Справка
На сегодняшний день в рамках межправительственных соглашений в проекте XFEL участвуют 14 стран. Использование главного ресурса установки — пучкового времени — будет осуществляться с учетом вклада каждой страны в создание установки. Доля участия России — вторая по значимости после Германии и составляет более 25% от общей стоимости проекта XFEL.

Благодаря инициативе президента НИЦ «Курчатовский институт» М.В. Ковальчука Центр занимает в проекте XFEL роль научного координатора и руководителя от России. Большой научный потенциал Курчатовского института в области рентгеновского, синхротронного и нейтронного излучений позволил НИЦ «Курчатовский институт» участвовать в проекте XFEL во всех аспектах и на всех уровнях.

В соответствии с Распоряжением Правительства Российской Федерации в мае 2016 г. НИЦ «Курчатовский институт» был определен в качестве участника компании с ограниченной ответственностью «Установка Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах ГмбХ» от Российской Федерации.

По материалам пресс-службы НИЦ «Курчатовский институт»