O sistema de túnel do laser europeu XFEL de elétrons livres de raios-X próximo a Hamburgo.
Um elegante, laser de raios-X subterrâneo a ser revelado sexta-feira na Alemanha, de longe o mais poderoso do mundo, tem cientistas em uma dúzia de campos lutando para treinar seu poderoso feixe em seus projetos.
O XFEL europeu revelará - e capturará em imagens - segredos no nível subatômico, avanços promissores na medicina, biologia, energia, tecnologia da informação e química.
Ele mapeará a arquitetura molecular de vírus e células; renderizar instantâneos tridimensionais em nanoescala; e as reações químicas do filme à medida que se desenrolam.
Os cientistas da Terra devem ser capazes de duplicar e estudar os processos que ocorrem nas profundezas dos planetas, incluindo o nosso.
"O laser é o maior, e o mais poderoso, fonte de raios-X já feita, "Olivier Napoly, um membro da Comissão Francesa de Energia Atômica que ajudou a construir o complexo, disse à AFP.
O laser europeu de elétrons de raios-X, ou XFEL, está alojado em uma série de túneis de até 38 metros (125 pés) subterrâneos perto da cidade de Hamburgo.
Sua peça central é o mais longo do mundo - 1,7 quilômetros (uma milha) - acelerador linear supercondutor, projetado para fornecer a energia necessária para gerar flashes de raios-X um bilhão de vezes mais brilhantes do que as melhores fontes de radiação convencionais.
Isso é 27, 000 flashes de raios-X por segundo, em comparação com os 120 / seg produzidos por um laser do mesmo tipo no US National Accelerator Laboratory em Stanford, Califórnia, e 60 / seg gerado por outro no Japão.
Para lasers de raios-X, o brilho é medido no número de fótons - partículas de luz subatômicas sem carga elétrica que se movem na velocidade da luz - gerados em um determinado comprimento de onda de radiação, de raios-X e gama de alta energia, para ondas infravermelhas e de rádio de baixa energia.
O uber-laser é "como uma câmera e um microscópio que tornará possível ver mais minúsculos detalhes e processos no nanomundo do que nunca, "Robert Feidenhan'l, presidente do conselho de administração europeu XFEL, disse à AFP.
Funciona assim:para gerar flashes de raios-X, feixes de elétrons são primeiro acelerados para altas energias perto da velocidade da luz.
Foto aérea da instalação europeia de laser de elétrons livres de raios-X XFEL, perto de Hamburgo, norte da Alemanha.
Sequências semelhantes a filmes
Os elétrons - carregados com energia elétrica - então correm através de um arranjo de ímãs que forçam as partículas em um apertado, desviando do curso de slalom.
No processo, cada elétron individual emite radiação de raios-X que se torna cada vez mais amplificada.
Os elétrons gradualmente se reúnem em uma infinidade de discos ultrafinos, permitindo que eles emitam sua luz em sincronia e produzam extremamente curtas, intensos flashes de raios-X de luz laser.
Os cientistas que trabalham no campo da medicina estão ansiosos para treinar esses flashes nos menores blocos de construção de tecido vivo, seja de humanos ou patógenos.
Como uma máquina mecânica com peças móveis, as moléculas biológicas que desempenham suas respectivas tarefas mudam a estrutura. A duração ultracurta dos pulsos XFEL criará sequências semelhantes a filmes que podem registrar essas mudanças como nunca antes.
No campo da energia, os cientistas esperam usar os lasers de alta potência para melhorar a eficiência das células solares e de combustível.
O XFEL de 1,5 bilhão de euros (1,7 bilhão de dólares) é uma versão ampliada de um XFEL menor, laser de elétrons livres denominado FLASH, que está em uso desde 2005.
Até 2009, era a única máquina desse tipo a produzir laser, radiação ultravioleta de ondas curtas.
Liderado pela Deutsches Elektronen-Synchrotron, o centro de pesquisa com sede em Hamburgo que construiu o FLASH, o europeu XFEL nasceu de um acordo internacional assinado em 2009.
Dez países europeus e a Rússia contribuíram com dinheiro e / ou recursos, e a Grã-Bretanha prometeu aderir ao consórcio em breve.
Membros existentes incluem Dinamarca, França, Alemanha, Hungria, Itália, Polônia, Rússia, Eslováquia, Espanha, Suécia e Suíça.
Desenvolvido pela primeira vez em 1977, lasers de elétrons livres - significando que os elétrons foram separados do núcleo de seus átomos - produziram um feixe de elétrons de alta energia. O que foi construído em Hamburgo funcionou no espectro de raios-X.
O XFEL europeu é um laser denominado de "quarta geração" deste tipo. A principal diferença com seu predecessor de terceira geração é a mudança de um acelerador circular para um linear.
© 2017 AFP
