X射线激光机比现有机器亮十亿倍

欧洲国家投入使用世界上最强大的可拍摄原子图像的X射线激光器。

据英国广播公司9月1日报道，全球最强大的X射线激光器在德国汉堡正式投入运行。这台名为“欧洲X射线自由电子激光器”（XFEL）的设备耗资超过12亿美元，将用于研究原子的详细结构。

该机器照射目标的方式将使科学家能够即时捕捉化学键形成或断裂的瞬间。该团队希望XFEL能够帮助他们取得基础性发现，为新疗法和新材料的研发铺平道路。

该机器位于汉堡市地下40米处。

这台机器是一台超导直线加速器，位于汉堡市和附近城镇舍内费尔德地下40米处一个3.4公里长的隧道综合体内。XFEL的工作原理是将电子团加速到接近光速，然后将它们抛向由磁体系统（称为波荡器）控制的锯齿形斜坡。

电子旋转时会发射出X射线，粒子与辐射相互作用，使自身更加紧密地聚集在一起。紧凑的状态不仅增强了亮度，还赋予了它们相干性。本质上，X射线变得均匀，并呈现出激光的特性。

光束将穿透并在原子层面上揭示其路径上的一切，包括人体内的蛋白质分子或用于生产工业化学品的催化剂。

世界上许多国家都使用名为同步加速器的环形机器来实现同样的功能。但X射线自由电子激光器（XFEL）发出的光比这些设备亮十亿倍。XFEL 的不同之处在于它能以超快的速度发射光脉冲。它在一个仅持续 50 飞秒（0.000,000,000,000.05 秒）的脉冲中发射出一万亿个 X 射线光子，每秒可重复 27,000 次。

“XFEL 最大的希望在于我们能够对单个粒子进行成像。你只需将一个蛋白质复合物或病毒置于光线下。生物实体会发射光子，这样你就能对其形状进行成像，”负责安排汉堡实验的委员会成员、英国牛津大学的 Elspeth Garman 教授说道。

XFEL 将在该联盟 11 个成员国科学家的协调下开始运行。德国不仅负责 XFEL 的建设，还提供了大部分资金和技术。其他成员国包括俄罗斯、丹麦、法国、匈牙利、意大利、波兰、斯洛伐克、西班牙、瑞典和瑞士。

据Khoahoc.tv报道