El láser de rayos X internacional europeo XFEL ha alcanzado uno de sus principales hitos finales en el camino hacia la operación científica del usuario. DESY ha puesto en marcha con éxito el acelerador de partículas, que impulsa el láser de rayos X en toda su longitud.

Los electrones acelerados han pasado a través de la longitud completa de 2,1 kilómetros del túnel del acelerador. En el siguiente paso, la energía de los electrones aumentará aún más, antes de que se envíen a una sección de slalom magnético donde se generará la brillante luz láser de rayos X. Este primer láser está previsto para mayo. DESY es el mayor accionista del XFEL europeo y es responsable de la construcción y operación del acelerador lineal superconductor.

"El acelerador de partículas europeo XFEL es el primer acelerador lineal superconductor de este tamaño en el mundo que entra en funcionamiento. Con la puesta en servicio de esta compleja máquina, DESY y los científicos europeos de XFEL han coronado su compromiso de 20 años en el desarrollo y la construcción de este gran proyecto internacional. Los primeros experimentos están al alcance, y estoy bastante emocionado con los descubrimientos que tenemos por delante ", dice el presidente de la junta directiva de DESY, Helmut Dosch. "Estoy excepcionalmente feliz por llegar a este hito y felicito a todos los involucrados por el trabajo sobresaliente y su gran tenacidad".

El presidente del Consejo de Administración europeo de XFEL, Robert Feidenhans'l, dice:"La puesta en servicio exitosa del acelerador es un paso muy importante que nos acerca mucho más al inicio de la operación del usuario en el otoño. Bajo el liderazgo de DESY, el Consorcio Acelerador, compuesto por 17 institutos de investigación, ha realizado un excelente trabajo en los últimos años. Agradezco a todos los colegas involucrados por su trabajo, lo que supuso mucho saber hacer y precisión pero también mucho compromiso personal. El acelerador es un ejemplo sobresaliente de cooperación global exitosa, abarcando instalaciones de investigación, institutos, y universidades junto a empresas que producen ciertos componentes ".

El XFEL europeo es un láser de rayos X de superlativos:la instalación de investigación producirá hasta 27000 destellos de láser de rayos X por segundo, cada uno tan corto e intenso que los investigadores pueden hacer fotografías de estructuras y procesos a nivel atómico.

El acelerador de partículas superconductoras de la instalación, que ahora está operativo en toda su extensión, es el componente clave del láser de rayos X de 3,4 km de longitud. La tecnología TESLA superconductora del acelerador, que fue desarrollado en una colaboración internacional liderada por DESY, es la base de la alta velocidad única de destellos láser de rayos X. La superconductividad significa que los componentes del acelerador no tienen resistencia eléctrica. Para esto, deben enfriarse a temperaturas extremadamente bajas.

De diciembre a enero, el acelerador se enfrió a su temperatura de funcionamiento de -271 ° C. El llamado inyector de electrones y la primera sección del acelerador principal entraron en funcionamiento, que comprende en total 18 de 98 módulos de acelerador totales. Dentro de esta sección, los racimos de electrones se aceleraron y comprimieron tres veces, hasta 10 micrómetros (una milésima de milímetro). Finalmente, el equipo puso en funcionamiento la tercera sección del acelerador. En la actualidad, los electrones alcanzan una energía de 12 gigaelectronvoltios (GeV), y en funcionamiento regular, Está prevista una energía de hasta 17,5 GeV.

"La energía y otras propiedades de los grupos de electrones ya están dentro del rango en el que estarán durante la primera operación del usuario", dice el físico de DESY Winfried Decking, quien lidera la puesta en servicio del acelerador europeo XFEL.

La coordinación de los componentes únicos del acelerador y el control del haz de electrones ahora se probarán intensamente antes de que los electrones acelerados entren en la siguiente sección:las estructuras magnéticas especiales de hasta 210 m de largo llamadas onduladores. Allí, Se generarán los destellos de láser de rayos X ultrabrillantes. Los experimentos científicos deberían comenzar este otoño.

El acelerador de partículas superconductoras del XFEL europeo fue construido durante los últimos siete años a través de un consorcio internacional, bajo el liderazgo de DESY, compuesto por los siguientes institutos de investigación:CEA y CNRS en Francia; INFN en Italia; IFJ-PAN, NCBJ, y la Universidad Tecnológica de Wroc? aw en Polonia; el Instituto Budker, Instituto de Física de Altas Energías, Instituto de Investigaciones Nucleares, y NIIEFA en Rusia; CIEMAT y Universidad Politécnica de Madrid en España; el laboratorio Manne Siegbahn, Universidad de Estocolmo, y la Universidad de Uppsala en Suecia; y el Instituto Paul Scherrer en Suiza.