Akcelerator cząstek lasera European XFEL uruchomiony

W ośrodku badawczym w Hamburgu zakończono prace nad akceleratorem zasilającym laser European XFEL – informuje wspólny komunikat instytutu DESY i międzynarodowej spółki European XFEL GmbH. W jego budowie brali udział m.in. naukowcy i technicy z Polski, a NCBJ jest współudziałowcem przedsięwzięcia.

Rentgenowski laser na swobodnych elektronach European XFEL to najpotężniejsze urządzenie badawcze tego typu budowane na świecie. Jego początkowym elementem jest akcelerator liniowy o długości 2,1 km. Ma on przyspieszać elektrony do energii 17,5 miliardów elektronowoltów. W dalszych częściach konstrukcji będą one rozdzielane na kilka wiązek i kierowane do układów potężnych magnesów (ondulatorów). Niejednorodne pole magnetyczne zmusi elektrony do emisji laserowego promieniowania rentgenowskiego o własnościach pozwalających, by z jego pomocą prowadzić badania fizyczne chemiczne, biologiczne i inżynierskie. Komunikat DESY i European XFEL donosi o zakończonym powodzeniem uruchomieniu akceleratora zasilającego laser. W tym niezwykłym, najdłuższym na świecie urządzeniu tego typu zastosowano nadprzewodzące wnęki przyspieszające. Ich schładzanie do temperatury -271°C trwało ok. dwóch miesięcy, po czym mogły rozpocząć się pierwsze testy całego akceleratora. Komunikat donosi o ich pomyślnym zakończeniu. Jest to kamień milowy na drodze do rozpoczęcia programu naukowego, co jest planowane jesienią tego roku.

Załączamy oryginalny komunikat XFEL i DESY z 19 kwietnia 2017 r. oraz jego tłumaczenie.

29 marca Polska, jako pierwszy z udziałowców, zrealizowała ostatnią ratę swoich zobowiązań gotówkowych w budowę European XFEL wynoszących łącznie 8,75 mln euro. Wartość polskiego wkładu rzeczowego^* wyniesie 19 mln euro z czego wykonano już ponad 96%. Były to dostawy i usługi instytutów i firm z Krakowa i Wrocławia oraz NCBJ. Dostarczone komponenty podlegały ścisłym testom pod kątem ich parametrów użytkowych na terenie DESY. Polskim udziałowcem European XFEL GmbH jest NCBJ, które koordynuje całość polskiego wkładu w budowę lasera.

^*Polski wkład rzeczowy w budowę lasera European XFEL:

• Technicy i naukowcy z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie opracowali m.in. specjalistyczne procedury i oprogramowanie służące do przeprowadzania pomiarów parametrów pracy nadprzewodzących rezonatorów pola wysokiej częstotliwości wchodzących w skład akceleratora oraz jego kompletnych modułów przyspieszających. Uczeni przeprowadzili także testy rezonatorów i zestawów magnesów nadprzewodzących służących do ogniskowania i sterowania wiązką elektronową.
• Wydział Mechaniczno-Energetyczny Politechniki Wrocławskiej, Wrocławski Park Technologiczny, firmy Kriosystem (Wrocław) oraz KATES (Olsztyn) zaprojektowały i wykonały m.in. linię kriogeniczną do transportu ciekłego helu.
• NCBJ opracowało, wykonało i przetestowało ponad tysiąc anten usuwających z przyspieszającego pola elektromagnetycznego szkodliwe częstotliwości (tzw. sprzęgacze HOM), kilkaset anten diagnostycznych montowanych w rezonatorach nadprzewodzących (Pick-up) oraz ok. stu absorberów służących eliminacji propagowania się niepożądanych częstotliwości.