保罗·谢尔研究院 瑞士:PSI发布自由电子X射线激光器

Editor: Susanne Hertenberger

PSI发布了一台自由电子X射线激光器(FEL)。“瑞士FEL”有望推动能能源、环境、信息技术和卫生领域的新发展。

联邦议员Johann Schneider-Ammann和PSI院长Joël Mesot启动红色按钮。
联邦议员Johann Schneider-Ammann和PSI院长Joël Mesot启动红色按钮。
(Source: 保罗·谢尔研究院)

经过三年半的建设,瑞士自由电子激光器(“瑞士FEL”)最终面世,由保罗·谢尔研究院(PSI)在连瑞士联邦总统Johann Schneider-Ammann也参加了的典礼上发布。这台设备是一台能制造强光的电子加速器,即具有激光属性的极强、超短脉冲X光。“瑞士FEL是PSI目前完成的最艰巨的项目”PSDI院长Joël Mesot说,本次典礼便是由他开启的。本项目能够完成不只是倾力负责研究的人员的努力,还有工业方面支持的设备关键组件也十分重要,同时还得到了联邦政府、州政府和市政府等各级政府提供的支持。

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极速过程

瑞士FEL属于新一代X射线光源。自由电子X射线激光器能生成具有激光属性的极短脉冲X光。研究人员可利用X射线激光来观察极速过程,例如观察化学反应中新分子的形成过程;确定重要蛋白质的细部结构;以及探明材料的精确成分。先导性实验已经安排在2017年。目前,此类研究仅限在全球少量的设备上。瑞士FEL现已为研究人员提供了每年共5000小时的额外测试时间。首个由所谓的专家用户开展的试点项目将在2017年启动,旨在测试单个组件间的相互作用。

研究设备建设成本达到约27500万瑞士法郎,其中绝大部分都是由联邦政府出资。阿尔高州也从其彩票基金中抽出3000万瑞士法郎来支持本项目。设备本身建在PSI住址边的森林中,在长达740米的隧道内,设备包含四个部分:第一部分是电子产生和预加速的喷射器;第二部分是将电子加速到所需要高速度的直线加速器;第三部分是由交替极性磁铁组成的波动器,电子在这一部分中被迫进入蛇形通道并产生X射线,随后射线被引入到第四部分的试验设备中,来自高校和行业内的研究人员可在这一部分操作实验。极强且超短的脉冲X光能让研究人员观察到原子和分子结构的瞬变现象。以往隐藏的极速过程现在能如影片播放一般一步步的被观察

瑞士FEL被视作创新的驱动力

作为世界仅存的四台设备之一,瑞士FEL将在国际研究中扮演着重要角色。“正如瑞士光源SLS,瑞士FEL将吸引瑞士和全球的先进研究人员,”来自加州伯克利大学的Roger Falcone很确信地说。瑞士FEL将帮助瑞士站稳其作为创新基地的位置。随后的小组讨论是围绕“要维持和发展瑞士在研究和创新上的领先地位需要做什么”的问题展开的。普遍所持的观点是需要像瑞士FEL研究设施建设中所拥有的良好的大环境,研究和工业间的密切合作,例如应当在PSI内的Innovaare创新园中得到升级,这是对基本研究的保障,也是颠覆性创意产生的基础。另外,从一开始就应鼓励和支持创新理念。

联邦议员Schneider-Ammann

随后的演讲中,联邦议员Johann Schneider-Ammann也强调了研究和创新对瑞士整体的重要性。并将自由电子X射线与在2016年开放的圣哥达地下隧道进行比较:“两条隧道都可被称作技术的杰作,都体现了瑞士的专有技术,具有开拓性意义”。他还指出瑞士很重视杰出设施的巨大价值,这也是国家在创新排名榜上总是居于前列的原因。项目负责人Rafael Abela和Hans Braun带领嘉宾出席本次发布典礼。“经过多年的计划、建设和安装,新瑞士FEL时代为PSI开启了新篇章:科学丰收之际即将到来”Abela说道。作为本次典礼的焦点,Schneider-Ammann 和Mesot一起将启动了“红色按钮”,标志着瑞士FEL正式运作。

保罗·谢尔研究院

瑞士FEL项目领导: H.H. Braun & R. Abela, 菲利根 5232, info@psi.ch

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