ยุคหน้า นักวิจัยกว่า 150 คนประชุมกันในวันจันทร์เพื่อหารือเกี่ยวกับแผนการสำหรับXFEL ในสหราชอาณาจักรหากได้รับการดำเนินการ สามารถสร้างได้ในทศวรรษต่อๆ ไป ตอนนี้นักวิจัยจะจัดการประชุมหลายครั้งทั่วสหราชอาณาจักรเพื่อประเมินความสนใจในสิ่งอำนวยความสะดวกและหารือเกี่ยวกับประเภทของวิทยาศาสตร์ที่อาจสร้างขึ้นในขณะที่ซินโครตรอนใช้รังสีเอกซ์เพื่อสร้างภาพนิ่ง
หรือสแนปช็อต
ของตัวอย่างที่กำลังตรวจสอบ แต่ XFEL สามารถศึกษากระบวนการเชิงไดนามิกได้เนื่องจากซินโครตรอนสร้างพัลส์ของลำแสงรังสีเอกซ์ที่เข้มข้นและสอดคล้องกันหลายหมื่นครั้งต่อวินาที (ดูกล่องด้านล่าง) แต่ละพัลส์กินเวลาน้อยกว่า 100 fs (10 –13วินาที) ซึ่งหมายความว่านักวิจัยสามารถสร้าง
“ภาพเคลื่อนไหว” ของกระบวนการสร้างพันธะเคมีหรือวิเคราะห์วิธีที่พลังงานสั่นสะเทือนไหลผ่านวัสดุได้
ไม่ใช่เรื่องใหม่ โดยสิ่งอำนวยความสะดวกดังกล่าวแห่งแรกในโลกออนไลน์ในสหรัฐอเมริกา การก่อสร้างเริ่มขึ้นในปี 2548 และสร้างเสร็จในอีกสี่ปีต่อมา สิ่งอำนวยความสะดวกกำลังอยู่ระหว่างการอัปเกรด
ครั้งใหญ่ ซึ่งเรียกว่าLCLS IIซึ่งจะเกี่ยวข้องกับการเพิ่มจำนวนพัลส์เอ็กซ์เรย์ต่อวินาทีจาก 120 อื่นๆ เปิดให้บริการเร็วๆ นี้ในญี่ปุ่น เยอรมนี เกาหลีใต้ และสวิตเซอร์แลนด์ หมายความว่าขณะนี้มีสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับผู้ใช้ดังกล่าว 5 แห่งทั่วโลก ในปี 2008 สหราชอาณาจักรก็เริ่มมองหาการโฮสต์
โดยเฉพาะ แต่แผนดังกล่าวกลับล้มเหลว สหราชอาณาจักรเลือกที่จะเข้าร่วมที่ห้องปฏิบัติการ DESY ใกล้เมืองฮัมบูร์ก ประเทศเยอรมนีของยุโรปซึ่งได้รับแสงเป็นครั้งแรกในปี 2560 มีตัวเร่งความเร็วเชิงเส้นยิ่งยวด 2.1 กม. ที่สามารถเร่งอิเล็กตรอนได้ถึง 17.5 GeV สิ่งอำนวยความสะดวกสร้างพัลส์
ของรังสีเอกซ์ 27,000 ครั้งต่อวินาที โดยแต่ละพัลส์มีระยะเวลาน้อยกว่า 100 fs ในปี 2022 มีการเผยแพร่บทความมากกว่า 120 บทความจากการทดลองที่ดำเนินการในโรงงานเริ่มแรก สหราชอาณาจักรมีส่วนร่วมกับ XFEL ของยุโรปโดยการพัฒนาเทคโนโลยี การออกแบบเครื่องมือ การสนับสนุนการ
ก่อสร้าง
และการเข้าร่วมกลุ่มผู้ใช้ ของสหราชอาณาจักรในอ็อกซ์ฟอร์ดเชียร์ยังมี “ ฮับ XFEL ” สองแห่ง – ในด้านวิทยาศาสตร์กายภาพและชีววิทยาศาสตร์ ซึ่งผู้ใช้ XFEL ในยุโรปในสหราชอาณาจักรจะได้รับการสนับสนุนในด้านการฝึกอบรม การเตรียมตัวอย่าง และการประมวลผลข้อมูล
ในปี 2018 สหราชอาณาจักรกลายเป็นประเทศที่ 12ที่เข้าร่วม โดยบริจาคเงิน 26 ล้านยูโรหรือ 2% ให้กับต้นทุนในการสร้างโรงงานมูลค่า 1.22 พันล้านยูโร (ราคาเทียบเท่าปี 2548) นอกจากนี้ สหราชอาณาจักรยังเริ่มจ่าย 2% ของต้นทุนการดำเนินงานต่อปีของโรงงาน แม้ว่าตัวเลขดังกล่าว
จะเพิ่มขึ้นเป็น 7% แล้วก็ตาม โดยที่สหราชอาณาจักรมีส่วนร่วมในการทดลองในเปอร์เซ็นต์ที่ใกล้เคียงกันค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานของโรงงาน XFEL อาจมีความสำคัญ ตัวอย่างเช่น XFEL ของยุโรป มีค่าใช้จ่ายดำเนินการต่อปี 140 ล้านยูโร หมายความว่าการทดลอง 100 ครั้ง
ที่ดำเนินการที่โรงงานเมื่อปีที่แล้ว แต่ละครั้งมีค่าใช้จ่ายประมาณ 1.4 ล้านยูโรในการดำเนินการ แต่เนื่องจาก XFEL ของยุโรปมีการสมัครเกินจำนวนถึง 5 เท่า จึงยังคงมีความจุสำหรับเครื่องอื่นๆ และในปี 2558 สหราชอาณาจักรเริ่มตรวจสอบกรณีสำหรับ XFEL ของตนเองอีกครั้ง
สร้างของคุณเอง
แต่ถ้าตัวเลือกในสหราชอาณาจักรถือเป็นทางออกที่ดีที่สุดและมีเงินทุนเพียงพอ ขั้นตอนต่อไปคือการออกแบบทางวิศวกรรมบนการออกแบบที่ได้รับการสนับสนุน แม้ว่าผู้ใช้อาจต้องรอหลายสิบปีเพื่อเริ่มการทดลองกับ XFEL ของสหราชอาณาจักร แต่เครื่องนี้สามารถให้ประโยชน์มากมายแก่วิทยาศาสตร์
“เราเพิ่งเริ่มต้นที่จะขีดเส้นว่าเครื่องจักรเหล่านี้ทำอะไรได้บ้าง” McBride กล่าวเลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระแบบเอ็กซ์เรย์ทำงานอย่างไรทำงานโดยการเร่งกลุ่มอิเล็กตรอนในเครื่องเร่งความเร็วเชิงเส้นให้เป็นพลังงานกิกะอิเล็กตรอนโวลต์ (GeV) จากนั้นอิเล็กตรอนจะถูกส่งผ่าน “ลูกคลื่น”
ที่ทำให้อิเล็กตรอนไปตามเส้นทางไซน์และปล่อยรังสีซินโครตรอนในกระบวนการนี้ เนื่องจากโฟตอนที่เริ่มไม่ต่อเนื่องกันและมีความเข้มข้นในช่วงความยาวคลื่นแคบๆ แสงจึงถูกขยายเป็นแสงเลเซอร์ที่สอดคล้องกันโดยกระบวนการที่เรียกว่าการปล่อยแสงที่เกิดขึ้นเองซึ่งขยายตัวเอง
ขณะที่อิเล็กตรอนเดินทางผ่านลูกคลื่น แสงที่ปล่อยออกมาจะทำปฏิกิริยากับอิเล็กตรอนที่อยู่ข้างหลัง และอันตรกิริยานี้จะเร่งหรือลดความเร็วของอิเล็กตรอนขึ้นอยู่กับตำแหน่งและเฟสของแสง ผลที่ได้คืออิเล็กตรอนจะเกาะกลุ่มกันขณะที่พวกมันเดินทาง และทำให้เกิดแสงในเฟสและมีความเข้มสูงขึ้น
วิธีนี้ให้ความสว่างสูงสุดของรังสีเอกซ์ที่ XFEL ประมาณ 10 คำสั่งของขนาดที่มากกว่าแหล่งกำเนิดแสงซินโครตรอน “รุ่นที่สาม” ที่มีอยู่ ความยาวคลื่นของแสงยังสามารถเปลี่ยนแปลงได้ง่ายโดยการควบคุมพลังงานของลำแสงอิเล็กตรอนในเครื่องเร่งความเร็วเชิงเส้นหรือสนามแม่เหล็กของลูกคลื่น
อย่างไรก็ตาม ฉันพบว่าการตระหนักว่าบางสิ่งที่เป็นพื้นฐานสามารถเข้าใจได้ด้วยวิธีการใหม่มักจะมีพลังมากกว่าความพึงพอใจที่ได้รับจากการได้รับมุมมองใหม่เกี่ยวกับสิ่งแปลกใหม่ของฟิสิกส์ยุคใหม่ เราทุกคนพยายามทำให้คำถามในชุดโจทย์ของเราน่าตื่นเต้นมากกว่าคำถามประเภท
“โจและเจนกำลังเดินทางไปตามถนนด้วยความเร็ว 50 ไมล์ต่อชั่วโมง…” ประเภทที่พวกเราหลายคนเคยสัมผัสในหลักสูตรฟิสิกส์เบื้องต้น ทำไมไม่ให้นักเรียนแสดงให้เห็นว่า รอบโลกเท่านั้นหรือ? ด้วยเหตุผลเหล่านี้จริงๆ ฉันจึงเริ่มหนังสือสองเล่มล่าสุดด้วยตัวอย่างทั้งสองนี้
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
