Китайский «супермикроскоп» для изучения атомов выдал первый пучок электронов
Установка будет давать рентген в 100 раз ярче источников прошлого поколения и поможет в разработке новых батарей и лекарств.
Полина ТихоноваАвтор Hi-Tech Mail
Линейный ускоритель китайской установки Hefei Advanced Light Facility (HALF) выдал первый электронный пучок с энергией 2,2 ГэВ. Это ключевой этап строительства синхротронного источника четвертого поколения в городе Хэфэй на востоке Китая. Пучок получили 20 сентября, и его энергия уже соответствует проектной энергии всей установки. HALF входит в число крупных национальных научных проектов Китая.
Синхротрон — это установка, в которой электроны разгоняются почти до скорости света и испускают очень яркое излучение. С его помощью ученые изучают строение вещества вплоть до отдельных атомов, поэтому такие установки называют «супермикроскопами». Само название HALF расшифровывается как «Передовой источник света в Хэфэе». По сравнению с источниками третьего поколения HALF будет давать мягкий рентген с яркостью и когерентностью более чем в 100 раз выше, сообщает «Жэньминь жибао».
Длина линейного ускорителя HALF составляет 192 м, а строить установку начали в 2023 году. В ее основе лежит накопительное кольцо с дифракционным пределом, по такой схеме строят синхротроны четвертого поколения. Электроны в таком кольце движутся очень узким пучком, благодаря чему излучение получается особенно ярким и собранным.
Первым синхротроном четвертого поколения в мире стал шведский MAX IV в Лунде, заработавший в 2016 году. Каждый поворотный участок его кольца длиной 528 м содержит по семь пар отклоняющих магнитов, а не по две, как было принято раньше. HALF рассчитан на мягкий рентген, т. е. излучение с энергией фотонов ниже 5–10 кэВ. Такие лучи легко поглощаются даже воздухом, и в медицинской рентгенографии их, наоборот, стараются отсеивать.
Главный инженер проекта Хэ Чжиган назвал получение пучка важнейшим шагом к конечной цели. Дальше начнется наладка, во время которой пучок будут вводить в накопительное кольцо, чтобы постепенно запустить всю систему. Полностью завершить строительство планируют к 2028 году. По данным «Жэньминь жибао», установка позволит проводить более точные эксперименты с высоким пространственным, временным и энергетическим разрешением.
Когда установка заработает, на ней будут изучать высокотемпературную сверхпроводимость, аккумуляторы новых типов, аэрокосмические технологии, биомедицину и перспективные материалы. Такие исследования помогают, например, понять, почему батарея теряет емкость, или увидеть, как молекула лекарства связывается с белком. Работать на HALF смогут и иностранные ученые.
Ранее мы писали о том, что Китай строит HEPS, самый мощный источник рентгеновского излучения в мире. Он в триллион раз ярче поверхности Солнца и находится в 50 км от Пекина.
ФизикаПоделиться
