Parte del sistema del laser europeo XFEL a raggi X a elettroni liberi presso lo stabilimento XFEL vicino ad Amburgo, Germania settentrionale 
Il megaprogetto genera lampi laser estremamente intensi, ad un ritmo sbalorditivo di 27, 000 al secondo, all'interno di un tunnel di 3,4 chilometri (2,1 miglia) sotto la città settentrionale di Amburgo.
Acclamato come uno dei progetti di ricerca più all'avanguardia in Europa, l'XFEL europeo, nascosto a 38 metri (125 piedi) sotto i campi di mais e le aree residenziali, è stato inaugurato dopo otto anni di lavori con una cerimonia del taglio del nastro con i ministri della scienza e della tecnologia degli 11 paesi coinvolti.
Al centro della struttura da 1,5 miliardi di euro (1,7 miliardi di dollari) c'è la luce stroboscopica laser a raggi X ultraveloce, che consentirà per la prima volta ai ricercatori di guardare in profondità nella materia e di scattare istantanee e "filmati molecolari".
"Possiamo guardare in profondità nel micro-mondo, il nano-mondo, il mondo degli atomi e delle molecole, e studiare cose che prima non sapevamo, per esempio cosa fanno le molecole in una reazione chimica, " ha detto Johanna Wanka, Ministro tedesco dell'istruzione e della ricerca.
Le squadre di tutto il mondo potranno, ad esempio, mappare i dettagli atomici dei virus, acquisire immagini 3D della composizione molecolare delle cellule o filmare le reazioni chimiche mentre si verificano.
L'enorme laser è "come una macchina fotografica e un microscopio che renderanno possibile vedere più piccoli dettagli e processi nel nano-mondo che mai, " L'amministratore delegato di XFEL Robert Feidenhans'l ha detto all'AFP.
Ha detto che finora, gli scienziati conoscono molti processi chimici e biologici solo dai loro risultati, come un tifoso di calcio che legge il punteggio di una partita che ha perso.
"Ora puoi vedere la partita e puoi analizzarla... quindi la prossima volta puoi vincere, " Feidenhans'l ha detto. "Il gioco potrebbe essere un processo chimico, un processo biologico, potrebbe essere il modo in cui ottieni energia dalla luce solare. Il principio è lo stesso:vuoi vedere la partita".
Acceleratore di particelle
Le applicazioni sono ampie:le immagini delle biomolecole possono aiutare a comprendere e curare le malattie, mentre uno sguardo all'interno di un materiale da costruzione potrebbe spiegare perché si lacera o si rompe.
I raggi di luce possono anche essere raggruppati per creare pressioni e temperature estreme per studiare processi come quelli al centro della Terra.
"Ci saranno applicazioni molto concrete, ad esempio per sviluppare farmaci su misura contro tumori e virus... o per testare la purezza dei materiali, " disse Wank.
Presentazione di EXFEL, il laser europeo a raggi X a elettroni liberi progettato per far progredire l'osservazione della materia a livello atomico.
"Non sappiamo ancora tutto ciò che ne risulterà, ma è unico e un'opportunità per molti ricercatori."
L'XFEL vanta un elenco di superlativi:la brillantezza della luce è un miliardo di volte superiore a quella delle migliori sorgenti di raggi X convenzionali.
Gli specchi di silicio lungo i quali rimbalza la luce, prodotto in Giappone, sono così lisci che qualsiasi protuberanza sulla loro superficie non misura più di un milionesimo di millimetro.
Circa 800 ospiti sono stati invitati per il lancio del progetto, che si estende dall'interno di Amburgo fino a Schenefeld nell'adiacente stato dello Schleswig-Holstein.
La Germania ha speso il 58 percento dei costi e la Russia il 27 percento, con la cooperazione scientifica che continua nonostante le tensioni geopolitiche.
Gli altri soci, con quote dall'uno al tre per cento ciascuna, sono la Danimarca, Francia, Ungheria, Italia, Polonia, Slovacchia, Spagna, Svezia e Svizzera. La Gran Bretagna è in procinto di aderire.
Velocità vicina alla luce
XFEL, che sta per X-Ray Free-Electron Laser, si occupa di guardare le cose a livello nanometrico difficile da capire. (Per un'idea approssimativa, un capello umano è circa 100, 000 nanometri di spessore.)
Funziona facendo esplodere un potente laser nel metallo che invia fasci di elettroni che volano attraverso un acceleratore lineare superconduttore, il più lungo del mondo con 1,7 chilometri.
Mentre sfrecciano attraverso il tubo, che è sottoraffreddata a meno 271 gradi centigradi, sono caricati da microonde per raggiungere quasi la velocità della luce.
Nella sezione successiva, migliaia di magneti alternati inviano gli elettroni su un percorso stretto di "slalom".
Gli elettroni si raccolgono in una moltitudine di dischi ultrasottili, consentendo loro di emettere la loro luce in sincronia e produrre intensi lampi di raggi X di luce laser.
Quando questi colpiscono un materiale, creano una serie stroboscopica di immagini nitide con una "velocità dell'otturatore" ultracorta di un miliardesimo di secondo, che possono essere assemblati per creare immagini o filmati 3D.
© 2017 AFP
