Dziś, w czwar­tek 6.10.2016, w ośrod­ku ba­daw­czym DESY w Ham­bur­gu roz­po­czę­to pro­ces uru­cha­mia­nia la­se­ra na swo­bod­nych elek­tro­nach Eu­ro­pe­an-XFEL. W bu­do­wie tej naj­now­szej wiel­kiej in­sta­la­cji ba­daw­czej w Eu­ro­pie (pro­jekt o war­to­ści 1,2 mld eu­ro) bra­li udział Po­la­cy. Ja­ko pierw­si z ośmiu udzia­łow­ców wy­wią­za­li się ze swo­ich zo­bo­wią­zań. Wła­śnie o tym suk­cesie wspo­mniał dr Piotr Dar­dziń­ski, Wi­ce­mi­ni­ster MNi­SW, na ofi­cjal­nej uro­czy­sto­ści.

Dziś, w czwar­tek 06.10.2016, w ośrod­ku ba­daw­czym DESY w Ham­bur­gu uro­czy­ście za­in­au­gu­ro­wa­no pro­ces uru­cha­mia­nia Eu­ro­pej­skie­go Ośrod­ka Ba­dań La­serem na Swo­bod­nych Elek­tro­nach Eu­ro­pe­an XFEL (X-ray Free Elec­tron La­ser). W pod­ziem­nych tu­ne­lach o łącz­nej dłu­go­ści 5,8 kilome­tra za­in­sta­lo­wa­na jest już spe­cja­li­stycz­na apa­ra­tu­ra – część „ak­ce­le­ra­to­ro­wa”, umoż­li­wiająca przy­spie­sza­nie elek­tro­nów oraz część „optycz­na” – umoż­li­wiająca ufor­mo­wa­nie wią­zek spój­ne­go pro­mie­nio­wa­nia rent­ge­now­skie­go oraz sta­no­wiska do eks­pe­ry­men­tów na­uko­wych. Ro­zruch ta­kie­go „gi­gan­ta” jest pro­cesem cza­so­ch­łon­nym; pierw­szą wiąz­kę pla­nu­je się uzy­skać już za nie­ca­ły rok.

Eu­ro­pe­an XFEL prze­wyż­sza kon­wen­cjo­nal­ne la­se­ry ja­sno­ścią i krót­kim cza­sem tr­wa­nia im­pul­su oraz moż­li­wo­ścią stro­je­nia w sze­ro­kim za­kre­sie dłu­go­ści fa­li. Za­kres ten obej­mu­je dłu­go­ści od mi­li­me­trów (tzw. pro­mie­nio­wa­nie THz – te­ra­her­co­we) aż do na­no­me­trów (mi­liar­do­wych czę­ści me­tra). Jest to szcze­gól­nie istot­ne dla do­świad­czeń wy­ma­ga­ją­cych du­żej licz­by cał­ko­wi­tej uczest­ni­czą­cych fo­to­nów. Ta­ki­mi są np. do­świad­cze­nia nad zja­wi­ska­mi o ni­skim praw­do­po­do­bień­stwie za­cho­dze­nia al­bo prze­pro­wa­dza­nych dla roz­rze­dzo­nych pró­bek (np. w eks­pe­ry­men­tach z roz­two­ra­mi lub z ma­te­ria­łem bio­lo­gicz­nym). Z dru­giej stro­ny, jest to tak­że po­żą­da­ne dla za­sto­so­wań tech­no­lo­gicz­nych zwią­za­nych np. z na­świe­tla­niem i mo­dy­fi­ko­wa­niem po­wierzch­ni, gdzie du­ża moc śred­nia ozna­cza wy­so­ką wy­daj­ność urzą­dze­nia. Eu­ro­pe­an XFEL bę­dzie ge­ne­ro­wa­ło 27 ty­się­cy ra­zy na se­kun­dę ul­tra­krót­kie im­pul­sy świa­tła la­se­ro­we­go o na­tę­że­niu mi­liar­dy ra­zy prze­wyż­sza­ją­cym in­ten­syw­ność wią­zek emi­to­wa­nych przez naj­lep­sze kon­wen­cjo­nal­ne źró­dła pro­mie­nio­wa­nia rent­ge­now­skie­go. Dzię­ki te­mu na­ukow­cy bę­dą mo­gli np. obra­zo­wać szcze­gó­ło­wą struk­tu­rę wi­ru­sów, co po­móc ma w opra­co­wa­niu przy­szłych le­karstw, wni­kać w mo­le­ku­lar­ne me­cha­ni­zmy funk­cjo­no­wa­nia ko­mó­rek, re­je­stro­wać trój­wy­mia­ro­we obra­zy obiek­tów na­no­świa­ta, fil­mo­wać prze­bieg re­ak­cji che­micz­nych (np. pro­ces for­mo­wa­nia się lub zry­wa­nia wią­za­nia che­micz­ne­go), a tak­że zgłę­biać pro­ce­sy za­cho­dzą­ce we wnę­trzu pla­net i gwiazd. Urzą­dze­nie umoż­li­wi rów­nież mo­dy­fi­ka­cje ist­nie­ją­cych ma­te­ria­łów, jak i opra­co­wa­nie zu­peł­nie no­wych.

Pol­ska, ja­ko je­den z ośmiu udzia­łow­ców Eu­ro­pe­an XFEL, od po­cząt­ku bra­ła udział w bu­do­wie po­szcze­gól­nych czę­ści urzą­dze­nia jak i in­fra­struk­tu­ry nie­zbęd­nej do je­go uru­cho­mie­nia. Wszyst­kie pra­ce trzech grup ba­daw­czych z Kra­ko­wa, Wro­cła­wia i War­sza­wy ko­or­dy­no­wa­ło Na­ro­do­we Cen­trum Ba­dań Ją­dro­wych (NCBJ).

„Bar­dzo dzię­ku­ję na­szym gru­pom ba­daw­czym za ich ogrom pra­cy ja­ki wło­ży­ły w bu­do­wę i uru­cho­mie­nie tak za­awa­na­so­wa­nej tech­no­lo­gicz­nie in­fra­struk­tu­ry ba­daw­czej ja­ką jest Eu­ro­pe­an XFEL” – pod­kre­ślił dr Piotr Dar­dziń­ski, Wi­ce­mi­ni­ster MNi­SW – „Na­by­wa­ne w ten spo­sób no­we, uni­ka­to­we kom­pe­ten­cje de­cy­du­ją o ro­sną­cej prze­wa­dze kon­ku­ren­cyj­nej na ryn­ku pol­skich jed­no­stek na­uko­wych jak i po­szcze­gól­nych przed­się­biorstw. To do­sko­na­ły przy­kład na roz­wój go­spo­dar­czy na­sze­go kra­ju po­przez re­ali­za­cję naj­więk­szych wy­zwań na­uko­wych XXI wie­ku”.

Pierw­sze pra­ce re­ali­zo­wa­ne przez Po­li­tech­ni­kę Wro­cław­ską, Wro­cław­ski Park Tech­no­lo­gicz­ny i fir­mę Krio­sys­tem S A. za­koń­czo­ne zo­sta­ły już w 2012 ro­ku po­przez od­da­nie do użyt­ko­wa­nia li­nii krio­ge­nicz­nej do trans­por­tu cie­kłe­go he­lu w sta­nie nad­kry­tycz­nym wraz z dwo­ma krio­sta­ta­mi nie­zbęd­ny­mi do te­sto­wa­nia klu­czo­wych kom­po­nen­tów ak­ce­le­ra­to­ra (nio­bo­wych re­zo­na­to­rów nad­prze­wo­dzą­cych). Ich war­tość wy­nio­sła 2 115 000 eu­ro (w ce­nach z 2005 ro­ku). Ko­lej­ne pra­ce wy­ko­ny­wa­ne przez In­sty­tut Fi­zy­ki Ją­dro­wej PAN z Kra­ko­wa obej­mo­wa­ły wy­ko­na­nie te­stów 816 nad­prze­wo­dzą­cych re­zo­na­to­rów 1,3 GHz oraz 100 kriomo­du­łów dla ak­ce­le­ra­to­ra elek­tro­nów XFEL o war­to­ści 11 685 097 eu­ro (w ce­nach z 2005 ro­ku), jak i prze­pro­wa­dze­nie te­stów 100 nad­prze­wo­dzą­cych ma­gne­sów ogni­sku­ją­cych i ste­ru­ją­cych wiąz­ką wraz z ze­sta­wa­mi prze­wo­dów prą­do­wych o war­to­ści 1 082 510 eu­ro (w ce­nach z 2005 ro­ku). NCBJ (jesz­cze ja­ko IPJ Świerk) za­pro­jek­to­wał oraz wy­pro­du­ko­wał, te­sto­wał i do­star­czył do DESY 1 648 sprzę­ga­czy wyż­szych (pa­ra­zy­tycz­nych) mo­dów po­la wy­so­kiej czę­sto­tli­wo­ści (w. cz.) do nad­prze­wo­dzą­cych re­zo­na­to­rów ak­ce­le­ra­to­ra elek­tro­nów XFEL, 824 an­ten dia­gno­stycz­nych po­la w.cz. z li­nia­mi ze­wnętrz­ny­mi oraz 108 ab­sor­be­rów pro­pa­gu­ją­cych wyż­szych mo­dów po­la w.cz. o łącz­nej war­to­ści 3 507 700 eu­ro (w ce­nach z 2005 ro­ku). Po­nad­to, w ra­mach ostat­niej z re­ali­zo­wa­nych obec­nie umów NCBJ ma do­star­czyć do wio­sny 2017 ro­ku 200 mo­du­łów w 100 ka­se­tach do ukła­dów ste­ro­wa­nia w ob­sza­rze li­nii optycz­nych oraz sta­no­wisk ba­daw­czych Eu­ro­pe­an XFEL o łącz­nej war­to­ści 741000 eu­ro (w ce­nach z 2005 ro­ku). Łącz­na war­to­ści pol­skie­go wkła­du wy­nio­sła 26 536 060 eu­ro (w ce­nach z 2005 ro­ku), w tym w tym rze­czo­we­go w kwo­cie 19 131 857 eu­ro (w ce­nach z 2005 ro­ku), a go­tów­ko­we­go w kwo­cie 7 404 203 eu­ro (w ce­nach z 2005 ro­ku). To nie ko­niec prac. Wkrót­ce przy urzą­dze­niu bę­dą pra­co­wać tak­że na­si na­ukow­cy, któ­rzy w gru­pach mię­dzy­na­ro­do­wych bę­dą po­szu­ki­wać no­wych wy­na­laz­ków. Pol­ska, dzię­ki za­an­ga­żo­wa­niu w bu­do­wę la­se­ra jak i je­go dal­sze użyt­ko­wa­nie, bę­dzie współwła­ści­cie­lem wszyst­kim opra­co­wy­wa­nych tam roz­wią­zań.

„Na mo­cy pod­pi­sa­nej w lip­cu te­go ro­ku umo­wy po­mię­dzy Pol­ską a stro­ną Nie­miec­ką kon­ty­nu­uje­my współ­pra­cę przy tym uni­ka­to­wym w ska­li świa­to­wej przed­się­wzię­ciu” – mó­wi prof. Krzysz­tof Ku­rek, dy­rek­tor NCBJ – „pod­czas gdy in­ży­nie­ro­wie wy­ko­na­li już swo­je za­da­nia, to wkrót­ce pra­ce z wy­ko­rzy­sta­niem Eu­ro­pen XFEL roz­pocz­ną na­ukow­cy. Po­twier­dze­niem ogrom­ne­go za­in­te­re­so­wa­nia kra­jo­wych ba­da­czy jest suk­ces zor­ga­ni­zo­wa­ne­go w kwiet­niu spo­tka­nia w Świer­ku. Ma­my na­dzie­ję, że wkrót­ce sta­ną się oni au­to­ra­mi naj­no­wo­cze­śniej­szych osią­gnięć na­uko­wych w ska­li świa­to­wej”.

Wię­cej o pro­jek­cie Eu­ro­pe­an XFEL: www.xfel.eu