Laser spełniający marzenia

We wtorek, 26 kwietnia br, Narodowe Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) było pełne marzeń. Marzeń o eksperymentach, które najpewniej będą w końcu możliwe i to już w przyszłym roku, o nieosiągalnej obecnie wiedzy będącej wynikiem tych działań, o innowacyjnych lekarstwach, nowych materiałach dla przemysłu... W Świerku spotkali się naukowcy zainteresowani badaniami z wykorzystaniem Europejskiego Lasera na Swobodnych Elektronach (European XFEL).

To niesamowite urządzenie, wywołujące już teraz dreszczyk emocji niejednego naukowca,  powstaje przy współudziale Instytutu ze Świerku. European XFEL jest międzynarodowym projektem 12 udziałowców o całkowitej wartości ponad 1,22 miliarda euro. Dzięki zaangażowaniu NCBJ Polska stanie się w nieodległej przyszłości współwłaścicielem unikatowej infrastruktury badawczej oraz wszystkich, uzyskanych dzięki niej, przyszłych odkryć i wyników prac doświadczalnych.

Jedno z najnowocześniejszych na świecie wielkich urządzeń badawczych – rentgenowski laser na swobodnych elektronach - European XFEL, powstaje w okolicy ośrodka badawczego Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY) w Hamburgu. 

„Po uruchomieniu European XFEL, co ma nastąpić już w przyszłym roku, będziemy mogli przeprowadzać eksperymenty o jakich do tej pory mogliśmy tylko pomarzyć. Spodziewamy się, że urządzenie to da nam dostęp do wiedzy, która dziś jest nieosiągalna. Wspólnie chcemy pracować nad opracowywaniem innowacyjnych lekarstw, poznawać molekularne mechanizmy funkcjonowania komórek, fil­mo­wać pro­ce­sy re­ak­cji che­micz­nych jak rów­nież wy­na­leźć no­we ma­te­ria­ły dla prze­my­słu” – powiedział prof. Krzysztof Kurek, dyrektor NCBJ. 

Na konferencję do Świerku stawiło się kilkudziesięciu uczestników, przedstawiciele takich dyscyplin jak fizyka fazy skondensowanej, biochemia, biofizyka czy krystalografia oraz fizyków, elektroników i specjalistów z zakresu techniki laserowej z bardzo wielu polskich ośrodków naukowo-badawczych. Przyjechali już radzić i zastanawiać się nad przyszłym wykorzystaniem budowanego cuda techniki.

Naukowcom z NCBJ chyba bardzo zależy na jak najszybszym dostępie do nowego lasera, bo Instytut jako pierwszy z dwunastu udziałowców European XFEL, we współpracy z krajowymi i zagranicznymi podwykonawcami, z powodzeniem ukończył większość zakontraktowanych zadań, m.in. budowę linii kriogenicznej do transportu ciekłego helu w stanie nadkrytycznym oraz dwa kriostaty niezbędne do testowania kluczowych komponentów akceleratora – niobowych rezonatorów nadprzewodzących. Same nazwy brzmią jak science-fiction - a to już rzeczywistość!

Laser na swobodnych elektronach XFEL to jedna z największych instalacji badawczych na świecie. W tunelach o łącznej długości 5,8 kilometra, prowadzących z DESY zainstalowana zostanie specjalistyczna aparatura – część akceleratorowa, umożliwiająca przyspieszanie elektronów, część „optyczna” – umożliwiająca uformowanie wiązek spójnego promieniowania rentgenowskiego oraz stanowiska do eksperymentów naukowych. 

Najnowszy kontrakt pomiędzy NCBJ a European XFEL, podpisany w grudniu 2015, przewiduje wykonanie w najbliższym czasie przez NCBJ, wartych setki tysięcy euro komponentów układów sterujących urządzeniami zainstalowanymi w końcowych odcinkach rentgenowskich linii optycznych oraz w obrębie sześciu pierwszych stanowisk badawczych.

Zakończenie budowy lasera zaplanowane jest na koniec 2016 roku, a uzyskanie pierwszej wiązki użytkowej będzie miało miejsce ok. połowy roku 2017. 

Laser na swobodnych elektronach przewyższa konwencjonalne lasery jasnością i krótkim czasem trwania impulsu oraz możliwością strojenia w szerokim zakresie długości fali. Lasery na swobodnych elektronach wpłyną na rozwój wielu dziedzin nauki takich jak fizyka materii skondensowanej, nauki materiałowe, chemia, biochemia, biologia i medycyna. Wykorzystanie nowego silnego źródła promieniowania o unikatowych własnościach, wraz z infrastrukturą, umożliwi opracowanie nowych metod i technologii jutra prowadzących do głębokich przekształceń w wielu dziedzinach życia.

Jest więc bardzo prawdopodobne, że w rezultacie to urządzenie budowane m.in. przez naukowców z NCBJ spełni marzenia wielu ludzi.

Więcej o projekcie European XFEL: www.xfel.eu