Магнитные качели для электронов

23.10.2016 |
6

Компания VACUUM SCHMELZE GmbH, отраслевой эксперт в области магнитных материалов, принимает участие в проекте European XFEL (Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах). В компетенции компании поставка магнитов и полюсов для самого крупного в мире лазера на свободных электронах.

Проект строительства установки, предназначенной для наблюдения за ходом химических реакций, был презентован в 2002 году. Строительные работы начались в 2009 году, ввод в эксплуатацию запланирован на 2016 год, проведение первого эксперимента с одним лучом и двумя станциями — на 2017 год. В рамках грандиозного проекта в Германии будет построена гигантская установка, позволяющая генерировать синхротронное излучение высокой интенсивности, излучённое электронами, ускоренными до релятивистских скоростей.

Конструкция XFEL позволяет обеспечивает ренгтеновские импульсы со свойствами лазерного излучения и интенсивностью, значительно превосходящей получаемую в традиционных источниках третьего поколения.

Электроны через сверхпроводящий линейный ускоритель с максимальной энергией 17,5 ГэВ попадут в магнитные поля ондуляторов, где они будут двигаться по искривленным (синусоидальным) траекториям, излучая в рентгеновском диапазоне. Для создания эффекта сверхпроводимости элементы ускорителя охлаждаются жидким гелием до температуры минус 271 °C.

Рентгеновское излучение будет генерироваться самоусиливающейся спонтанной эмиссией, когда электроны взаимодействуют с излучением, создаваемым соседними электронами. Спонтанная эмиссия волновых пакетов позволит получать до 30 тысяч импульсов в секунду, а яркость излучения будет на порядки превосходить существующие аналоги.

Лазерная установка длиной 3,4 километра расположена в Германии на глубине от 6 до 38 метров под землёй и протянулась от лаборатории DESY в Гамбурге до окраины Шенефельда, где на территории 15 гектаров построены административные здания, экспериментальные станции и лаборатории.

Ну, и при чем тут компания VACUUMSCHMELZE?

А при том, что ключевые приборы установки – ондуляторы – созданы, скажем так, не без помощи компании VACUUMSCHMELZE.

Компания поставила для проекта магниты и конструкции полюсов для ондуляторов. В ондуляторах смонтированы друг напротив друга длинные ряды магнитов с чередованием полюсов. Эти-то магниты и обеспечивают искривление траекторий электронов, прошедших ускоритель.

Магнитные системы переменного тока, поставленные VAC для проекта XFEL, включают магниты VACODYM® и полюса VACOFLUX®, и смонтированы в первую линию, состоящую из 35 ондуляторов.

После запуска установка сможет генерировать 27,000 сверхкоротких лазерных импульсов в секунду, что даст возможность получить рентгеновское излучение в миллиард раз более яркое, чем от обычных источников рентгеновского излучения. Эти импульсы станут основой для революционных экспериментов, которые позволят ученым получить представление об атомных и молекулярных реакциях и структурах. Исследователи надеются, что новая технология откроет новые возможности в области биохимии, астрофизики и материаловедения.

Первые 35 ондуляторов предназначены для запуска первой линии European XFEL. Всего таких линий будет три. После завершения монтажа в 2017 году центр будет открыт для исследователей со всего мира.

Масштаб этого футуристического проекта завораживает. После посещения места строительства установки в Гамбурге, д-р Роланд Цоллер (Roland Zoller), менеджер продуктового маркетинга продукции VACUUMSCHMELZE GmbH, прокомментировал свои ощущения так: “Единственный способ получить четкое представление о размерах – побывать там и увидеть все самому. Линия из ондуляторов, смонтированная в подземном тоннеле, достигает 210 метров в длину, при этом длина каждого отдельного ондулятора составляет пять метров, и весит эта штуковина 7,5 тонн“.

Сборка ондуляторов, в рамках первого этапа работ, запланирована к завершению уже в этом году. Компания VACUUMSCHMELZE GmbH, поставщик магнитных решений для этого проекта, свою работу делает на совесть. После запуска установки дело будет за учеными. Ждем от них новых открытий.

Продукция немецкой компании VACUUMSCHMELZE – инновационные материалы с магнитными свойствами и соответствующая продукция – хорошо известна в более, чем 50 развитых стран мира. За консультациями по применению современных магнитных материалов обращайтесь в департамент электронных компонентов компании VD MAIS – официального дистрибьютора продукции VACUUMSCHMELZE в Украине.