XFEL châu Âu

European X-Ray Free-Electron Laser GmbH
Loại hình
Nghiên cứu cơ bản
Trụ sở chínhHamburg
Websitewww.xfel.eu
Các quốc gia thành viên tham gia dự án European XFEL được bôi đậm.

European X-ray free-electron laser (tạm dịch Trung tâm laser electron tự do tia X châu Âu, viết tắt tiếng Anh là European XFEL) là một cơ sở nghiên cứu sử dụng các chùm laser electron tự do ở bước sóng cỡ tia X để nghiên cứu cấu trúc vật chất vi mô ở cấp độ nano mét và cấp độ nguyên tử. Các tia laser đầu tiên được sản xuất vào tháng 5 năm 2017, [1][2] cơ sở bắt đầu vận hành người sử dụng vào tháng 9 năm 2017.[3] Dự án quốc tế với 11 nước tham gia [4] (Đan Mạch, Hungary, Ý, Ba Lan, Nga, Slovakia, Tây Ban Nha, Thụy ĐiểnThụy Sĩ) nằm ở các bang liên bang của HamburgSchleswig-Holstein.[5]

Một chùm laser electron tự do tạo ra bức xạ điện từ cường độ cao bằng cách đẩy các electron vào các tốc độ tương đối và hướng chúng thông qua các cấu trúc từ đặc biệt. Đây là là một máy gia tốc thẳng siêu dẫn nằm trong tổ hợp đường hầm dài 3,4 kilomet ở độ sâu 40 m bên dưới thành phố Hamburg và thị trấn Schenefeld ở gần đó. XFEL hoạt động thông qua tăng tốc các cụm electron đến gần vận tốc ánh sáng, trước khi ném chúng xuống đường dốc chữ chi kiểm soát bởi hệ thống nam châm gọi là máy gợn sóng. Khi các electron ngoặt hướng, chúng phát ra chớp sáng tia X và các hạt tương tác với bức xạ này, tụ lại càng chặt hơn. Trạng thái nén chặt của chúng không chỉ tăng cường mức độ phát sáng mà còn mang lại độ gắn kết. Về cơ bản, các tia X trở nên đồng nhất và có đặc tính của ánh sáng laser. Chùm sáng sẽ chiếu xuyên qua và làm lộ rõ mọi vật trên đường đi của nó ở cấp độ nguyên tử, bao gồm phân tử protein trong cơ thể người hay chất xúc tác dùng để sản xuất hóa chất công nghiệp.

XFEL Châu Âu được xây dựng sao cho các electron tạo ra ánh sáng tia X trong quá trình đồng bộ hóa, dẫn đến các xung X-quang cường độ cao với các tính chất của ánh sáng laser và ở cường độ sáng hơn nhiều so với các nguồn sáng thông thường của synchrotron.