Polscy inżynierowie pracują przy niezwykłym laserze
European X-ray Free Electron Laser (XFEL), czyli Europejski Rentgenowski Laser na Swobodnych Elektronach, to wyjątkowy w skali światowej laser, który ma generować 27 tysięcy impulsów promieni rentgenowskich w ciągu sekundy, a precyzją i mocą ma przewyższyć wszystkie stosowane obecnie urządzenia. Ma to umożliwić przeprowadzenie eksperymentów, które do tej pory były poza zasięgiem naukowców. Dzięki niemu będzie można zidentyfikować położenie atomów. Gdy mówimy o reakcjach chemicznych, znamy początkową pozycję cząsteczek ulegających przekształceniu i znamy końcowy produkt. Ale tak naprawdę nie wiemy, co dzieje się pomiędzy. Mamy nadzieję, że będziemy w stanie zrobić film, który pokaże nam, w jaki sposób ten proces postępuje — tłumaczy prof. Massimo Altarelli, dyrektor zarządzający XFEL. Tym samym staniemy na progu rewolucji w niemal każdej dziedzinie, w której liczą się atomy — farmakologii, medycynie, materiałoznawstwie, nanotechnologii czy najbliższej nam elektronice.
W zeszłym tygodniu minister Barbara Kudrycka oficjalnie otworzyła w Hamburgu ośrodek testowy, przeznaczony dla akceleratora. Po niej wypowiada się dyrektor zarządzający XFEL, a na końcu dziekan Wydziału Mechaniczno-Energetycznego Politechniki Wrocławskiej.
W budowę lasera zaangażowanych jest 12 krajów europejskich, w tym Polska (jesteśmy też jednym z ośmiu udziałowców). Urządzenie będzie miało długość 3,4 km i znajdzie się w tunelu o długości 5777 m, mającym początek w Deutsches Elektronen-Dynchrotron (DESY) w Hamburgu. Ośrodek ten ma ogromny wkład w prace nad laserem — od 2005 roku używany tam jest 260-metrowy prototyp XFEL. Planowany przebieg tunelu widać na poniższej mapie, projekt ma być gotów na przełomie 2015 i 2016 roku.
Wkład Polaków w budowę urządzenia obejmuje między innymi dostarczenie niezwykłych urządzeń chłodzących. Laser musi operować w temperaturze bliskiej zera absolutnego (w temperaturze -271°C niob, z którego zrobione są elementy akceleratora, staje się superprzewodnikiem) i zapewnią mu to wyprodukowane w Polsce: linia kriogeniczna i dwa kriostaty. Politechnika Wrocławska w roku 2007 zadeklarowała chęć zaprojektowania instalacji kriogenicznej, służącej do testowania wnęk rezonansowych, a następnie wzięła na siebie odpowiedzialność za prawidłowe wykonanie tej instalacji. Więc był to zarówno wkład intelektualny polegający na wykonaniu badań i projektu technicznego, jak i również nadzór technologiczny i wykonawczy nad instalacją i uruchomieniem jej w Hamburgu – mówi prof. Maciej Chorowski, dziekan Wydziału Mechaniczno-Energetycznego PW. Wizytówka w postaci działającego projektu z dziedziny, gdzie jeszcze nie ma jasnych procedur i nie wszystkie równania zostały opracowane, ma otworzyć Polakom drzwi do kolejnych laboratoriów na świecie.
Polscy badacze będą również mieli dostęp do lasera po jego ukończeniu, co umożliwi przeprowadzanie własnych eksperymentów. Ponadto, opracowane w naszym kraju technologie, które mają wesprzeć budowę XFEL, zostają w kraju i będą dalej wykorzystywane. FAIR w Darmstadt jest zainteresowane kupnem podobnej instalacji, ale na większą skalę, prowadzone są też rozmowy z ITER — organizacją budującą reaktor termonuklearny we Francji.