Nemzetközi tevékenység
PDF
Link küldés
.
Cikk nyomtatás
Megkezdte működését a hamburgi röntgenlézer elektrongyorsító
Az NKFI Hivatal 2016-ban több mint 3 milliárd forintot költött a legjelentősebb külföldi kutatási infrastruktúrákban való részvételre, köztük mintegy 2,2 millió eurót az Európai Röntgen-szabadelektronlézer Létesítmény (European XFEL) folyamatban lévő beruházására. Az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontban jelenleg két kutatócsoport készül arra, hogy az új hamburgi szuperberendezést az elsők között használhassa.

Fontos mérföldkőhöz érkezett Hamburgban a European XFEL (European X-Ray Free-Electron Laser Facility), az egyik legjelentősebb európai kutatási infrastruktúra építése: megkezdte működését a nagyberendezés 2,1 km hosszú, föld alatti elektrongyorsítója, amelyben 98 darab, 1,7 km távon egymás után kapcsolt rezonátor gyorsítja az elektronokat egyelőre 12 GeV (12 milliárd elektronvolt) energiára, amit a következő hónapokban fokozatosan 17,5 GeV-re fognak emelni. A rezonátorok nióbiumból készültek és az abszolút nulla fok közelében, ‑271 °C hőmérsékleten működnek, ahol a fém szupravezetővé válik, vagyis teljesen elveszíti elektromos ellenállását. Ez ma a világ leghosszabb szupravezető lineáris részecskegyorsítója.

A felgyorsított elektronokat mágnesek különleges elrendezésű, mintegy 200 m hosszú sorozatába, úgynevezett un­du­lá­to­rok­ba vezetik, amelyekben másodpercenként 27000 igen rövid, a lézerfényhez hasonló tulajdonságokkal rendelkező, a hagyományos röntgenforrásokénál egy milliárdszor erősebb röntgenfelvillanás keletkezik; az ilyen nagyberendezést szabadelektron-lézernek nevezzük. A kutatók ezeket a 10 keV körüli energiájú, vagyis a keményröntgen-tartományba eső fotonokból álló felvillanásokat fogják használni az összesen 3,4 km hosszúságú röntgenlézer végén kiépülő mérőállomásokon kísérletek végzésére. Ezekben atomi felbontással térképezik fel vírusok szerkezetét, sejtek molekuláris összetételét fejtik meg, háromdimenziós „fényképeket” készítenek a na­no­vi­lág­ról, gyors kémiai reakciókat „filmeznek le”, vagy éppen olyan folyamatokat tanulmányoznak, amilyenek a bolygók belsejében zajlanak – az alkalmazások sorát még hosszan lehetne folytatni. Az első felhasználói kísérletekre ez év őszén fog sor kerülni.

A European XFEL tervezése húsz évvel ezelőtt kezdődött. A berendezés építése több mint hét évet vesz igénybe, de bővítése a működési fázisban is folytatódni fog. A röntgenlézer megépítését 11 ország (Dánia, Franciaország, Lengyelország, Magyarország, Németország, Olaszország, Oroszország, Spanyolország, Svájc, Svédország és Szlovákia) vállalta magára; a 2005-ös árakon számolt 1,22 milliárd eurónyi teljes költségből Németországra 58%, Oroszországra 27% jut. Magyarország teljes jogú tagként a költségek 1%-át vállalta, az ennek fejében megszerzett tulajdoni részesedés kezelője az NKFI Hivatal. Egy-egy tagország kutatói az adott ország részesedésének megfelelő nyalábidő mértékéig végezhetnek méréseket, kísérleteket.

Magyar kutatók a nyolcvanas évek óta használnak analitikai és anyagvizsgálati célból részecskegyorsítókon alapuló röntgenforrásokat; ilyen tapasztalatokat elsősorban a legnagyobb európai szinkrotronnál, a grenoble-i ESRF-nél szereztek (erről ebben a korábbi cikkben lehet olvasni). Ezért remélhető, hogy a mérőállomások teljes kiépülése után kutatóink a European XFEL-nek is sikeres használói lesznek. Az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontban jelenleg két kutatócsoport készül arra, hogy az új hamburgi szuperberendezést az elsők között használhassa, de az új eredmények lehetősége számos további kutató előtt megnyílik, többek között a molekuláris biológia, a genomika, az orvosdiagnosztikai és terápiai alkalmazások, a nanotechnológia és a kapcsolódó anyagtudományok területén.

 

XFEL
Fotó: Heiner Müller-Elsner / European XFEL

 

További információk és hírek a külföldi kutatási infrastruktúra-tagságokról:
Nemzeti Kutatási Infrastruktúra Bizottság
Kutatási infrastruktúrák fenntartható fejlesztése
Mérlegen a nemzetközi tagdíjak
Jelentős magyar kutatásfejlesztési export az Európai Neutronkutató Központba
Magyarország is csatlakozott a legszélesebb körű európai élettudományi adatbázis-hálózathoz, az ELIXIR programhoz

Utolsó módosítás: 2017. május 10.
Partner szervezeteink
© Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal 1077 Bp, Kéthly Anna tér 1., Telefon: (+361) 795 9500