Polacy uczestniczą w budowie największego europejskiego lasera

Jak informuje rzecznik Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) Marek Sieczkowski, zakończenie prac ziemnych to milowy krok w budowie największego europejskiego lasera na swobodnych elektronach.

Dzięki laserowi uczeni będą mogli wnikać w molekularne mechanizmy funkcjonowania komórek, rejestrować trójwymiarowe obrazy obiektów nanoświata, a także filmować przebieg reakcji chemicznych (np. proces formowania się lub zrywania wiązania chemicznego) czy zgłębiać procesy zachodzących we wnętrzu planet i gwiazd.

System tuneli o głębokości do 38 metrów i łącznej długości 5,8 km łączy Hamburg z odległym o ponad 3 km miasteczkiem Schenefeld. „Jesteśmy dumni, że zakończenie prac odbyło się zgodnie z planem i założonym budżetem. Konstrukcja tuneli jest przecież jednym z najtrudniejszych etapów budowy” – powiedział dyrektor zarządzający projektu XFEL prof. Massimo Altarelli.

Jak wyjaśnił prof. Krzysztof Meissner reprezentujący NCBJ w ciałach doradczych XFEL kolejnym etapem po wydrążeniu tuneli będzie wyposażenie ich w niezbędną infrastrukturę i urządzenia bezpieczeństwa.

„Równolegle prowadzona jest produkcja i badania komponentów lasera, które będą instalowane w tunelach. Właśnie w tym etapie projektu polscy naukowcy biorą największy udział. Trzy grupy: z Warszawy, Krakowa i Wrocławia, będą nie tylko projektować i produkować elementy akceleratora i linii kriogenicznej ale również będą czuwać nad prawidłowym przebiegiem testów” – powiedział prof. Meissner.

„Możemy być dumni, że polscy naukowcy są zaangażowani w budowę jednego z największych urządzeń badawczych na świecie. Niewątpliwie ich kompetencje i zdobyte w tym projekcie doświadczenie będzie można wykorzystać również w Polsce” – mówi dyrektor NCBJ prof. Grzegorz Wrochna.

Jak tłumaczy rzecznik NCBJ, konstrukcja lasera na swobodnych elektronach składa się z dwóch zasadniczych części: akceleratorowej i optycznej. Najdłuższa jest część akceleratorowa, w której elektrony są przyspieszane. "Tunel o długości 2,1 kilometra łączy ośrodek naukowy DESY z ośrodkiem Osdorfer – Born, gdzie wiązka rozdzielana jest do pięciu równoległych linii optycznych prowadzących do hal eksperymentalnych. Tam naukowcy z całego świata będą przeprowadzać badania naukowe" - wyjaśnia Sieczkowski.

Budowę podziemnej konstrukcji rozpoczęto w lipcu 2010 roku wykorzystując maszynę drążącą “TULA” (Tunnel for Laser). Urządzenie ważące ponad 500 ton drążyło tunel z prędkością 10 metrów na dobę. Na początku 2011 roku, dołączyła druga maszyna „AMeli” (niem. skrót „Na końcu będzie światło”), która drążyła tunele części optycznej.

Europejski laser na swobodnych elektronach powinien być gotowy w 2015 roku. Koszt wykonanych prac oblicza się na 240 milionów euro i niewątpliwie jest to największa pozycja w projekcie o wartości ponad jednego miliarda euro.

Pierwsze tego typu urządzenie w Europie i drugie na świecie pozwoli uzyskać 27 tysięcy błysków na sekundę światła silniejszego o 10 sekstylionów (sextillion = 1021) niż naturalne światło pochodzące ze słońca. Dzięki niemu naukowcy będą mogli przeprowadzać badania procesów fizycznych na poziomie atomowym w skali czasowej porównywalnej z czasem zachodzenia reakcji chemicznych.

„Z chwilą rozpoczęcia działania lasera XFEL oczekujemy ogromnego sukcesu we wszystkich obszarach nauki, przede wszystkim w biologii, chemii, fizyce, badaniach materiałowych czy nanotechnologii– podkreśla dr Beatrix Vierkorn-Rudolph odpowiedzialna za duże urządzenia badawcze w Federalnym Ministerstwie Edukacji i Rozwoju Niemiec.

Prof. Grzegorz Wrochna wyjaśnia, że w Świerku pod Warszawą uczeni chcą wybudować polski laser na swobodnych elektronach - Polfel. „Niestety, kiedy nasi europejscy partnerzy kończą ważny etap budowy XFELA my wciąż czekamy na decyzje o dofinansowaniu krajowego projektu. Mamy nadzieję, że wkrótce dostaniemy zielone światło i wspólnymi siłami, korzystając z możliwości jakie daje powstawanie lasera w Niemczech, wybudujemy nieco mniejszy będący komplementarnym urządzeniem w Polsce. Niewątpliwie przyczyniłoby się to do podniesienia rangi polskiej nauki na arenie międzynarodowej” – zaznacza prof. Wrochna.

PAP - Nauka w Polsce

ekr/ tot/bsz