[pro_ad_display_adzone id=”31515″]

قدرتمند ترین لیزر اشعه ایکس– چشم اندازی به سوی دنیای نانو

0

از قدرتمند ترین لیزر اشعه ایکس جهان در روز جمعه در آلمان رونمایی شد. این لیزر راه را برای نفوذ دانشمندان به ذرات اتمی، ویروس ها و واکنش های شیمیایی باز کرده است.

این پروژه عظیم، تشعشعات شدید لیزری را با سرعت 27.000 در ثانیه در داخل یک تونل 3.4 کیلومتری در زیر شهر هامبورگ ایجاد می کند.
از XFEL اروپایی، به عنوان یکی از بهترین پروژه های تحقیقاتی در اروپا، که در عمق 38 متری در زیر زمین های ذرت و مناطق مسکونی پنهان شده است، پس از هشت سال از زمان ساخت، با حضور وزرای علوم و فن آوری 11 کشور درگیر در احداث این پروژه رونمایی شد.
در این مرکز با امکاناتی به ارزش 1.5 میلیارد یورو، سریعترین لیزر اشعه ایکس وجود دارد که برای اولین به محققان این امکان را می دهد تا عمیقا مسئله ای وارسی کنند و عکس های فوری و «فیلم های مولکولی» بگیرند.
به گفته یوهانا وانکا، وزیر آموزش و تحقیقات آلمان، «[با این لیزر] می توانیم عمیقا به دنیای ذرات، دنیای نانو، دنیای اتم ها و مولکول ها بنگریم و در مورد مسائلی که قبلا نمی دانستیم مثل نحوه عملکرد مولکول ها در واکنش های شیمیایی مطالعه کنیم».
تیم هایی از سراسر جهان می توانند، به عنوان مثال جزئیات اتمی ویروس ها را ترسیم کنند، تصاویر 3 بعدی از آرایش مولکولی سلول ها تهیه کنند و یا از واکنش های شیمیایی فیلم بگیرند.
مدیر عامل XFEL، رابرت فیدنهانس، در گفتگو با خبرگزاری می گوید، این لیزر عظیم «مانند دوربین و میکروسکوپی است که امکان مشاهده جزئیات و فرآیندهای کوچکتر در دنیای نانو را بیش از قبل به دست می دهد».
به گفته وی تا کنون، دانشمندان بسیاری از فرایندهای شیمیایی و بیولوژیکی را تنها بر اساس نتایج خود می دانند؛ مانند اینکه یک هوادار فوتبال نتایج بازی را که تماشای آن را از دست داده است، از خبرها بخواند.
به گفته فیدنهانس، «حال می توانید بازی را تماشا کنید و آنالیز کنید… پس دفعه بعد برنده خواهید شد،…» و «بازی می تواند همان فرآیند شیمیایی، فرآیند بیولوژیکی یا نحوه دریافت انرژی از نور خورشید باشد. اصل همان است: شما می خواهید بازی را تماشا کنید».
برنامه های کاربردی فراگیر هستند؛ تصاویر بیومولکول ها ممکن است به درک و درمان بیماری ها کمک کنند، در حالی که بررسی عمیق بافت های سازنده می تواند علت را مشخص نماید.
پرتوهای نور نیز می تواند برای ایجاد فشار و دمای شدید برای مطالعه فرآیندهای مانند آنچه در هسته زمین رخ می دهد، به صورت یکجا جمع شوند.
به گفته وانکا «برنامه های بسیار خاصی، به عنوان مثال برای تولید داروهای سفارشی درمان تومورها و ویروس ها … و یا آزمایش خلوص مواد وجود خواهد داشت».
“ما هنوز از همه نتایج حاصله آگاه نیستیم، اما این پروژه منحصر به فرد و فرصتی برای بسیاری از محققان می باشد».
XFEL برترین ویژگی ها را دارد: درخشندگی نوری که یک میلیارد برابر، بیشتر از بهترین منابع اشعه ایکس معمولی است.
آینه های سیلیکونی تولید ژآپن که در آن نور به تدریج بالا رفته، بسیار صاف است و هر ضربه ای که روی سطح آن زده می شود بیش از یک میلیونم ثانیه در یک میلیمتر نمی باشد.
حدود 800 مهمان برای راه اندازی این پروژه دعوت شده بودند.
آلمان 58 درصد و روسیه 27 درصد از هزینه ها را پرداخت کرده است و با وجود تنش های ژئوپلیتیک، همکاری علمی ادامه دارد.
شرکای دیگر با سهام یک تا سه درصد، دانمارک، فرانسه، مجارستان، ایتالیا، لهستان، اسلواکی، اسپانیا، سوئد و سوئیس هستند. بریتانیا در حال پیوستن به این پروژه است.
XFEL یعنی نگاه به هر چیزی همه چیز در سطح نانو حتی جزئیاتی که به سختی قابل درک است. (به عنوان مثال، موی انسان حدود 100.000 نانومتر ضخامت دارد.)
این کار با پرتاب لیزر قوی به فلز صورت می گیرد که دسته های الکترونی را از طریق یک شتاب دهنده خطی ابررسانایی که طولانی ترین (1.7 کیلومتر) است، ارسال می کند.
همانطور که آنها از طریق لوله هایی با دمای منفی 271 درجه سانتیگراد، حرکت می کنند، توسط ریزموج ها شارژ می شوند تا به سرعت نور برسند.
در بخش بعدی، هزاران آهنربا متناوب، الکترون ها را وارد مرحله به اصطلاح «مسابقه سرعت» می شوند.
الکترونها در چندین صفحه بسیار نازک جمع می شوند که به آنها اجازه می دهد تا نور خود را به طور هماهنگ ساتع کنند و پرتوهای اشعه ایکس نور لیزری قوی تولید کنند.
هنگامی که این پرتوها به مواد برخورد می کنند، یک سری عکس های شفاف با «سرعت شاتر» فوق العاده کوتاه یک میلیاردم در ثانیه تولید می کنند که می تواند برای ایجاد تصاویر 3 بعدی یا فیلم ها کنار هم قرار گیرند.

برای آگاهی از جدیدترین رویدادهای آلمان به بخش اخبار اقتصادی آلمان مراجعه نمایید.

منبع

https://www.thelocal.de/20170902/monster-x-ray-laser-in-hamburg-offers-glimpse-into-nano-world

Share.

About Author

Leave A Reply