O XFEL europeu de laser de raio-X internacional atingiu um de seus principais marcos finais no caminho para a operação do usuário científico. DESY comissionou com sucesso o acelerador de partículas, que impulsiona o laser de raios-X em todo o seu comprimento.

Elétrons acelerados passaram por 2,1 quilômetros de comprimento do túnel do acelerador. Na próxima etapa, a energia dos elétrons será aumentada ainda mais, antes, eles serão enviados para uma seção de slalom magnético, onde a luz do laser de raios-X brilhante será gerada. Este primeiro laser está previsto para maio. DESY é o maior acionista do XFEL europeu e é responsável pela construção e operação do acelerador linear supercondutor.

"O acelerador de partículas europeu XFEL é o primeiro acelerador linear supercondutor desse tamanho no mundo a entrar em operação. Com o comissionamento desta máquina complexa, Os cientistas do DESY e do XFEL europeus confirmaram seu compromisso de 20 anos no desenvolvimento e construção deste grande projeto internacional. Os primeiros experimentos estão ao nosso alcance, e estou muito animado com as descobertas que temos pela frente ", diz o Presidente do Conselho de Administração do DESY, Helmut Dosch. "Estou extremamente feliz por chegar a este marco e parabenizo todos os envolvidos pelo excelente trabalho e sua grande tenacidade."

O presidente do Conselho de Administração europeu do XFEL, Robert Feidenhans'l, afirma:"O comissionamento bem-sucedido do acelerador é um passo muito importante que nos aproxima muito do início da operação do usuário no outono. Sob a liderança de DESY, o Consórcio Accelerator, compreendendo 17 institutos de pesquisa, tem feito um excelente trabalho nos últimos anos. Agradeço a todos os colegas envolvidos pelo seu trabalho, o que implicava muito know-how e precisão, mas também muito empenho pessoal. O acelerador é um excelente exemplo de cooperação global bem-sucedida, abrangendo instalações de pesquisa, institutos, e universidades ao lado de empresas que produziram certos componentes. "

O XFEL europeu é um laser de raios-X de superlativos:o centro de pesquisa produzirá até 27.000 flashes de laser de raios-X por segundo, cada um tão curto e intenso que os pesquisadores podem fazer imagens de estruturas e processos no nível atômico.

O acelerador de partículas supercondutoras da instalação, que agora está operacional em todo o seu comprimento, é o principal componente do laser de raios-X de 3,4 km de comprimento. A tecnologia TESLA supercondutora do acelerador, que foi desenvolvido em uma colaboração internacional liderada por DESY, é a base para a alta taxa única de flashes de laser de raios-X. Supercondutividade significa que os componentes do acelerador não têm resistência elétrica. Por esta, eles têm que ser resfriados a temperaturas extremamente baixas.

De dezembro a janeiro, o acelerador foi resfriado até sua temperatura operacional de -271 ° C. O chamado injetor de elétrons e a primeira seção do acelerador principal entraram em operação, compreendendo um total de 18 dos 98 módulos aceleradores. Nesta seção, os feixes de elétrons foram acelerados e comprimidos três vezes, até 10 micrômetros (um milésimo de milímetro). Finalmente, a equipe colocou a terceira seção do acelerador em operação. Atualmente, os elétrons atingem uma energia de 12 gigaeletronvolts (GeV), e em operação regular, uma energia de até 17,5 GeV está planejada.

"A energia e outras propriedades dos feixes de elétrons já estão dentro da faixa em que estarão durante a primeira operação do usuário", diz o físico do DESY Winfried Decking, que lidera o comissionamento do acelerador europeu XFEL.

A coordenação dos componentes únicos do acelerador e o controle do feixe de elétrons serão agora intensamente testados antes que os elétrons acelerados sejam permitidos na seguinte seção:as estruturas magnéticas especiais de até 210 m de comprimento chamadas onduladores. Lá, os flashes ultrabright do laser de raios-X serão gerados. Os experimentos científicos devem começar neste outono.

O acelerador de partículas supercondutoras do XFEL europeu foi construído nos últimos sete anos por meio de um consórcio internacional, sob a liderança de DESY, composto pelos seguintes institutos de pesquisa:CEA e CNRS na França; INFN na Itália; IFJ-PAN, NCBJ, e a Universidade de Tecnologia de Wroc? aw na Polônia; o Instituto Budker, Instituto de Física de Altas Energias, Instituto de Pesquisa Nuclear, e NIIEFA na Rússia; CIEMAT e Universidad Politécnica de Madrid na Espanha; o Laboratório Manne Siegbahn, Universidade de Estocolmo, e a Universidade de Uppsala na Suécia; e o Instituto Paul Scherrer na Suíça.