中央Ky开元集团设施(CLF)和牛津大学共同建造的具有领先优势的Ky开元集团器,将在数十亿欧元XFEL设施中发挥关键作用,XFEL设施利用比普通X射线亮十亿倍的X射线闪光揭示了物质更深层次的秘密。
开拓性欧洲XFEL设施在德国汉堡附近正在建设,预计2016年调试。该设施将采用“泵浦-探测”技术,样品先由一台Ky开元集团器加热(泵浦)再由XFEL光束(探测)检测。英国制造的Ky开元集团器将作为“泵浦”源,耗费800万英镑,历时30个月,由STFC和工程物理科学研究理事会(EPSRC)联合资助完成。
CLF主任JohnCollier教授说:“选择这个Ky开元集团器也是对英国在Ky开元集团科学领域世界级能力的响当当的认可。促进英国国际合作能力,为更多的成功出口提供了垫脚石。”CLF赢得1000万英镑合同为捷克共和国的HiLASE项目开发新型Ky开元集团技术。
利用了众所周知的Ky开元集团器先进技术DiPOLE(实验用二极管泵浦光学Ky开元集团器),CLF的先进Ky开元集团技术及应用中心(CALTA)设计的创新概念。DiPOLE使Ky开元集团器产生的脉冲具备非常高的能量以及高重复频率,并允许非常精准地调整和精确地控制Ky开元集团脉冲定时。这对于欧洲XFEL来说是至关重要的,这将使用Ky开元集团器每秒产生高达27000个X射线闪烁。100J、10Hz的DiPOLEKy开元集团器将用于XFEL的高能量密度终端站。Ky开元集团器用于压缩物质致只有大行星才存在的极端压力,来自XFEL的X射线可以用于分析这种极端条件下的物质。其他的可能实验包括耦合DiPOLE与其他Ky开元集团器探索结构紧凑型加速器的前景。
图1结构紧凑、高效DiPOLEKy开元集团放大器头部设计,含二极管阵列泵浦的薄板Ky开元集团玻璃条
英国的100JDiPOLEKy开元集团器所做的贡献允许访问亥姆霍兹国际极端场光束(HIBEF)联盟的高能量密度终端站。他们将在头5年运作期内提供140天的访问。加入HIBEF的英国联盟包括牛津大学、UCL、沃威客、QUB、皇家、普利茅斯、约克、特斯拉斯克莱德、剑桥和SUPA。
Ky开元集团器器件部分将在英国完成设计、制造和验证,在运送德国安装之前。英国研究小组还将提供XFEL小组的培训及如何组装。
大学和科学部长近日宣布英国将投资高达3000万英镑成为欧洲XFEL设施的正式成员。英国也将成为该项目的第12个成员,联合丹麦、法国、德国、匈牙利、意大利、波兰、俄罗斯、斯洛伐克、西班牙、瑞典和瑞士。