英国科学家构建理由x射线激光更先进的比世界上任何

研究人员建立了一个案例认为英国应该投资于一个主要的x射线自由电子激光(XFEL)这将是全世界优于现有设施。这个团队现在正问其他科学家完成一个简短的调查来表达他们的支持到6月底。设备将操作在2030年之后,与成本和确切位置确定在稍后的日期。

项目的科学,乔其来自伦敦帝国学院,突显出英国的意图是“科学大电源”,增加研发支出占GDP的2.4%。我们不能实现我们的战略目标没有投资multi-discipline-supporting大型设施,“其告诉必威体育 红利账户。

XFELs生成hundred-thousandth之一的飞秒脉冲x射线脉冲的持续时间从大规模的同步加速器,和数百万倍。这样的光束可以揭示快速物质结构的变化通过衍射,照亮他们改变电子化妆光谱方法。他们给科学家研究自然和技术的机会比以往任何时候都重要的详细过程。

今天,有五个国家运营XFELs。英国已经是一个伙伴国家的欧洲XFEL在汉堡,德国。也有设施在美国、日本、瑞士和韩国。其估计,现有设施接收申请超过5倍比他们可以接受访问。两个正在建在中国,另一个在美国。这是非常重要的,英国继续XFELs领域的发展计划,“其说。在过去的十年里已经有科学影响从这些机器的爆炸。

光谱纯度

在过去的两年里从许多学科的科学家们建立了一个科学的英国这些国家加入。他们现在提出雄心勃勃的功能设施。它将能够同步与其他生产超快脉冲电磁辐射来源,从太赫兹频率,通过可见光谱,极端的紫外线。

科学计划还表明英国XFEL将产生x射线光谱纯度高于其他设施。激光的一个关键的好处是,它们产生的辐射光谱纯度高。波,激光器的输出主要是连贯的,旅行的阶段。然而仍有一些小程度的蔓延,或噪声,在现有XFELs,解释道大卫·邓宁从STFC加速器在位于达斯伯里科学和技术中心。英国机器希望利用技术将减少一个数量级的噪音。

XFEL设施使用self-amplified自发发射(SASE),在长段落填充波纹机磁极相反的磁铁迫使电子束“摆动”从一边到另一边。当电子改变方向发光,XFELs量身定做,这样它们的电子产生x射线。如果电子在一个随机的云,光线会完全不相干。SASE的x射线与电子相互作用,帮助使他们产生相干光束的紧束。

XFELs已经使光束更加连贯使用独立的x射线激光或自己的准备,或“种子”,串成校准之前进入波纹机。邓宁解释说,播种的主导着用干净的外部噪声信号。‘我们的目标是做更好不过,”邓宁说。“我们的主要目标之一是进一步扩展激光播种到软x射线和更高的重复率。“新XFEL还计划利用其他方法,过滤和光滑的x射线脉冲。这些包括英国科学家开发的高亮度SASE,包括邓宁,预计将在今年瑞士SwissFEL测试。

没有什么风险

其描述了英国的科学和技术设施理事会(STFC)“完全支持”的概念的新设施。英国国家的总体资助机构,研究和创新,现在考虑这个计划,他补充道。然而,移动到下一阶段,建议需要演示基于广泛的社区支持让研究人员在6月底前完成相关调查。

英国设施不会破坏该国参与欧盟项目在汉堡,其说。研究人员仍将依赖于欧洲的网站至少在英国工厂建于2030年,他补充说。“在许多方面,将继续在未来,”他说。这些计划与其他主要XFELs讨论,有自己的计划。”

科研小组成员亚当Kirrander来自英国爱丁堡大学的强调了在2008 - 2010年以前认为是XFEL但“拒绝高技术和科学的风险”。“今天,我们知道这些机器工作和生产大量的伟大的科学,和最高的风险与什么都不做,”他说。