Ett europeiskt XFEL-team vid Karlsruhe Institute for Technology har testat en mock-up-spole av den supraledande undulatorns pre-series-modul (S-PRESSO) designad för en uppgradering av den europeiska XFEL. Den uppnådde ett rekordstort magnetfält. Denna milstolpe rapporteras i Frontiers in Physics .
Undulatorer är en av de viktigaste enheterna för en frielektronlaser som den europeiska XFEL i Schenefeld nära Hamburg. Med hjälp av en serie starka magneter skapar en undulator ett extremt briljant ljus genom att tvinga snabbt rörliga elektroner in på en slalombana. Vidare stimulerar undulatorerna elektronerna att avge laserliknande elektromagnetisk strålning.
Styrkan på magneterna i en undulator bestämmer avstämbarheten av fotonenergiområdet som är tillgängligt för experiment. Undulator Systems Group i Europeiska XFEL har startat olika aktiviteter i samarbete med Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY för att möjliggöra implementering av supraledande undulatorer i den europeiska XFEL under de kommande åren.
Kontraktet för supraledande undulatorförseriemodul (S-PRESSO) bestående av två par spolar och en fasskiftare har tilldelats Bilfinger Noell GmbH. Nu har ett europeiskt XFEL-team vid Karlsruhe Institute for Technology testat en 30 centimeter lång mock-up supraledande spole designad och byggd av Bilfinger Noell GmbH. Magnetfältet i S-PRESSO-modellen har nått 2 Tesla, vilket är det största som någonsin uppnåtts i sådana undulatorer.
Europeiska XFEL planerar att använda supraledande undulatorer för att nå lasring vid oöverträffade korta våglängder och höga fotonenergier över 50 000 elektronvolt (50 keV). Sådana mycket hårda röntgenstrålar är nödvändiga för att studera icke-reproducerbara processer som lever på tidsskalor från mikrosekunder till femtosekunder och som sker i svåråtkomliga provmiljöer.
Röntgenlasrar är ett enastående verktyg för forskning om biomolekyler, läkemedel, fasta material eller till och med kvanttillstånd. Dessutom är de viktiga för vetenskap med hög energitäthet för att studera planetens evolution och för mikroskopi på plats av tekniska processer, till exempel svetsning eller batteriforskning.
Mer information: Sara Casalbuoni et al, Superledande undulatoraktiviteter vid European X-ray Free-Electron Laser Facility, Frontiers in Physics (2023). DOI:10.3389/fphy.2023.1204073
Tillhandahålls av European XFEL GmbH
