Europe’s X-ray laser fires up

Un laser à rayons X souple et souterrain qui sera dévoilé vendredi en Allemagne, de loin le plus puissant du monde, a des scientifiques dans une douzaine de champs qui se hâtent pour former son puissant faisceau sur leurs projets. ( pointeur laser )
Le XFEL européen révélera et capture des images: des secrets au niveau sous-atomique, promouvant des percées en médecine, en biologie, en énergie, en technologie de l'information et en chimie.
Il répertorie l'architecture moléculaire des virus et des cellules; Transmettre des instantanés tridimensionnels à l'échelle nanométrique; Et les réactions chimiques du film au fur et à mesure qu'elles se déroulent.
Les scientifiques de la Terre devraient pouvoir doubler et étudier les processus qui se déroulent en profondeur dans les planètes, y compris les nos.
"Le laser est la plus grande et la plus puissante source de rayons X jamais réalisée", a déclaré à l'AFP Olivier Napoly, membre de la Commission française de l'énergie atomique qui a aidé à construire le complexe.
Le laser européen à rayons X, ou XFEL, est logé dans une série de tunnels jusqu'à 38 mètres (125 pieds) souterrains près de la ville de Hambourg.
Sa pièce maîtresse est l'accélérateur linéaire supraconducteur le plus long du monde - 1.7 kilomètres (un mile), conçu pour fournir l'énergie nécessaire pour générer des rayons X à un milliard de fois plus brillant que les meilleures sources de rayonnement conventionnelles.
Il s'agit de 27 000 flashs par seconde par rapport aux 120 / s produits par un laser du même type au National Accelerator Laboratory à Stanford, en Californie, et 60 / sec généré par un autre au Japon.
Pour les lasers à rayons X, l'éclat est mesuré dans le nombre de photons-particules sous-atomiques légères sans charge électrique qui se déplacent à la vitesse de la lumière générée à une certaine longueur d'onde de rayonnement, à partir de rayons gamma et de rayons X à haute énergie, À des ondes infrarouges et radio à faible énergie.
Le uber-laser est "comme une caméra et un microscope qui permettront de voir plus de détails et de processus dans le nanomonde que jamais", a déclaré à l'AFP Robert Feidenhan'l, président du conseil d'administration européen de XFEL.
Voici comment cela fonctionne: pour générer des rayons X, les faisceaux d'électrons sont d'abord accélérés vers des énergies élevées proches de la vitesse de la lumière.

Des séquences semblables à des films
Les électrons chargés d'énergie électrique, puis traversent un arrangement d'aimants qui forcent les particules sur un parcours de slalom serré.

Dans le processus, chaque électron individuel émet un rayonnement X qui devient de plus en plus amplifié.
Les électrons se rassemblent progressivement dans une multitude de disques ultra-minces, ce qui leur permet d'émettre leur lumière en synchronisation et de produire des flashs X de rayons X extrêmement courts et intenses.
Les scientifiques qui travaillent dans le domaine de la médecine sont désireux de former ces flashs sur les plus petits blocs de construction de tissus vivants, qu'ils soient humains ou pathogènes.
Comme une machine mécanique à pièces mobiles, les molécules biologiques effectuant leurs tâches respectives changent de structure. La durée ultra-courte des impulsions XFEL créera des séquences pelliculaires qui peuvent enregistrer ces changements comme jamais auparavant.
Dans le domaine de l'énergie, les scientifiques espèrent utiliser les lasers à haute puissance pour améliorer l'efficacité des cellules solaires et à combustible.
Le XFEL de 1,5 milliard d'euros (1,7 milliard de dollars) est une version agrandie d'un laser à électrons libres plus petit, appelé FLASH, qui est utilisé depuis 2005.
Jusqu'en 2009, elle était la seule machine de son genre à produire des radiations ultraviolet à ondes courtes laser.
Lancé par Deutsches Elektronen-Synchrotron, le centre de recherche basé à Hambourg qui a construit FLASH, le XFEL européen est né d'un accord international signé en 2009.
Dix pays européens et la Russie ont mis en place avec de l'argent et / ou des ressources, et la Grande-Bretagne s'est engagée à rejoindre bientôt le consortium.
Les membres existants comprennent le Danemark, la France, l'Allemagne, la Hongrie, l'Italie, la Pologne, la Russie, la Slovaquie, l'Espagne, la Suède et la Suisse.
Développés en 1977, les lasers à électrons libres - ce qui signifie que les électrons ont été séparés du noyau de leurs atomes - ont produit un faisceau d'électrons à haute énergie. Le bâtiment construit à Hambourg a fonctionné dans le spectre des rayons X.
Le XFEL européen est un laser dite "quatrième génération" de ce type. La principale différence avec le précédent de la troisième génération est le passage d'un accélérateur circulaire à un accélérateur linéaire.