Vista das instalações do XLS. O comprimento total é de 483,6 m. Crédito:Tópicos Especiais do European Physical Journal (2024). DOI:10.1140/epjs/s11734-023-01076-0 Muitos avanços na ciência estrutural desde a década de 1970 foram feitos através da sondagem de materiais com radiação síncrotron:isto é, raios X de alta energia gerados pela aceleração de elétrons de alta energia. A última geração de tais fontes, os lasers de elétrons livres de raios X (XFEL), são muito mais poderosos do que os seus antecessores, mas só são acessíveis a consórcios internacionais e a alguns países ricos devido ao seu alto custo.
Agora, um grupo internacional de especialistas preparou um projeto para um sistema XFEL mais compacto e econômico, acessível a pequenos países e, talvez, a alguns laboratórios individuais. O design foi publicado no The European Physical Journal Special Topics .
As primeiras três gerações dessas fontes de raios X de alta energia foram geradas usando fontes de radiação síncrotron:aceleradores de partículas nos quais os elétrons viajam em torno de um caminho circular fixo e são estimulados a emitir fótons de radiação eletromagnética – normalmente, mas nem sempre, no X. faixa de raios - por ímãs poderosos.
A tecnologia de laser de elétrons livres, por outro lado, envolve a aceleração de elétrons ao longo de um caminho linear entre um conjunto de ímãs poderosos denominado ondulador. Isto estimula os elétrons a produzir pulsos muito curtos de raios X de energia excepcionalmente alta, muito mais intensos do que aqueles gerados por fontes síncrotrons.
O estudo de concepção do CompactLight envolveu um consórcio de 31 instituições, a maioria sediadas na Europa e incluindo 23 laboratórios académicos ou do sector público e cinco empresas privadas.
O consórcio incluiu a comunidade de potenciais utilizadores académicos e industriais na concepção das suas especificações para que, na medida do possível, sejam apropriadas para aplicações actuais e futuras previstas, abrangendo física, química, ciência dos materiais e biologia estrutural.
O projeto publicado tem pouco menos de 500 m de comprimento, ou cerca de dois terços do comprimento do SwissFEL perto de Zurique. Mais importante ainda, pode ser construído por cerca de 7,5 milhões de euros, uma fração do custo das instalações suíças. As fontes XFEL construídas de acordo com esta especificação deverão colocar esta tecnologia inovadora e importante ao alcance de milhares de cientistas em todo o mundo.
