Máy laser tia X sáng gấp một tỷ lần các máy hiện nay

Các nước châu Âu đưa vào hoạt động máy laser tia X mạnh nhất thế giới có khả năng chụp hình nguyên tử.

Máy laser tia X mạnh nhất thế giới chính thức đi vào hoạt động ở thành phố Hamburg, Đức, BBC hôm 1/9 đưa tin. Với chi phí xây dựng hơn 1,2 tỷ USD, thiết bị có tên gọi European X-ray Free Electron Laser (XFEL) sẽ được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc chi tiết của nguyên tử.

Theo các nhà khoa học, cách cỗ máy chiếu ánh sáng vào mục tiêu sẽ cho phép chụp lại ngay lập tức khoảnh khắc liên kết hóa học hình thành hoặc bị phá vỡ. Nhóm nghiên cứu hy vọng XFEL sẽ giúp họ có những phát hiện cơ bản mở đường cho những phương pháp điều trị và vật liệu mới.

Máy laser tia X sáng gấp một tỷ lần các máy hiện nay
Cỗ máy nằm ở độ sâu 40m bên dưới thành phố Hamburg. (Ảnh: BBC).

Cỗ máy là một máy gia tốc thẳng siêu dẫn nằm trong tổ hợp đường hầm dài 3,4 kilomet ở độ sâu 40 m bên dưới thành phố Hamburg và thị trấn Schenefeld ở gần đó. XFEL hoạt động thông qua tăng tốc các cụm electron đến gần vận tốc ánh sáng, trước khi ném chúng xuống đường dốc chữ chi kiểm soát bởi hệ thống nam châm gọi là máy gợn sóng.

Khi các electron ngoặt hướng, chúng phát ra chớp sáng tia X và các hạt tương tác với bức xạ này, tụ lại càng chặt hơn. Trạng thái nén chặt của chúng không chỉ tăng cường mức độ phát sáng mà còn mang lại độ gắn kết. Về cơ bản, các tia X trở nên đồng nhất và có đặc tính của ánh sáng laser.

Chùm sáng sẽ chiếu xuyên qua và làm lộ rõ mọi vật trên đường đi của nó ở cấp độ nguyên tử, bao gồm phân tử protein trong cơ thể người hay chất xúc tác dùng để sản xuất hóa chất công nghiệp.

Nhiều quốc gia trên thế giới sử dụng những cỗ máy tròn gọi là synchrotron để làm điều tương tự. Nhưng ánh sáng do XFEL phát ra sáng gấp một tỷ lần so với những thiết bị đó. Điểm khác biệt của XFEL là cỗ máy phát ra các chớp sáng trong thời gian siêu nhanh. Cỗ máy phóng ra một nghìn tỷ photon tia X trong một nhịp chỉ kéo dài 50 femto giây (0,000.000.000.000.05 giây) và có thể lặp lại 27.000 lần một giây.

"Kỳ vọng lớn với XFEL là chúng tôi có thể chụp ảnh một hạt đơn lẻ. Bạn chỉ cần đặt một tổ hợp protein hoặc virus vào luồng sáng. Thực thể sinh học sẽ phát tán những photon để bạn chụp lại hình dáng của nó", giáo sư Elspeth Garman ở Đại học Oxford, Anh, thành viên ủy ban sắp xếp thời gian thí nghiệm ở Hamburg, cho biết.

XFEL sẽ bắt đầu vận hành dưới sự điều phối của các nhà khoa học đến từ 11 quốc gia thành viên trong liên minh. Đức không chỉ là nước đặt máy XFEL mà còn cung cấp phần lớn ngân sách và công nghệ. Các quốc gia thành viên khác là Nga, Đan Mạch, Pháp, Hungary, Italy, Ba Lan, Slovakia, Tây Ban Nha, Thụy Điển và Thụy Sĩ.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Những công nghệ được kỳ vọng sẽ thay đổi cuộc sống của con người trong tương lai

Những công nghệ được kỳ vọng sẽ thay đổi cuộc sống của con người trong tương lai

Lọc nước biển thành nước ngọt, vắc xin điện tử chữa bách bệnh... những công nghệ này sẽ giúp cải thiện cuộc sống con người trong tương lai.

Đăng ngày: 28/02/2018
Bitcoin là gì?

Bitcoin là gì?

Dự án “tiền tệ ảo thử nghiệm” này đang trở thành một trong những chủ đề nóng nhất của giới công nghệ cũng như giới kinh tế.

Đăng ngày: 28/02/2018
Sinh viên chế tạo “xe hơi” giúp người khuyết tật tự do di chuyển

Sinh viên chế tạo “xe hơi” giúp người khuyết tật tự do di chuyển

Một nhóm sinh viên vừa phát triển một chiếc xe ba bánh chạy bằng năng lượng mặt trời, giúp những người khuyết tật có thể di chuyển trên những đoạn đường dài mà không cần bất kì sự trợ giúp nào.

Đăng ngày: 01/09/2017
Sạc pin không dây cho xe điện

Sạc pin không dây cho xe điện

Không sử dụng nguyên liệu gốc dầu mỏ, không xả khí độc hại trong quá trình vận hành, xe hơi hay xe tải điện được xem là phát minh mang tính đột phá nhất của công nghệ sản xuất xe thế kỷ 21.

Đăng ngày: 01/09/2017
Chiếc xe lội nước khổng lồ AAV của thủy quân lục chiến Mỹ có gì đặc biệt?

Chiếc xe lội nước khổng lồ AAV của thủy quân lục chiến Mỹ có gì đặc biệt?

AAV là mẫu xe mới nhất của dòng xe đổ bộ lội nước thế hệ đầu vốn được phát triển cho các chiến dịch đổ bộ vào các hòn đảo trong Chiến tranh thế giới thứ hai.

Đăng ngày: 01/09/2017
“Bác sĩ cao tốc” giúp sửa nhanh các con đường lâu đời tại Nhật Bản

“Bác sĩ cao tốc” giúp sửa nhanh các con đường lâu đời tại Nhật Bản

Để bắt kịp tiến độ nâng cấp đường xá và cơ sở hạ tầng tại thủ đô Tokyo, Nhật Bản đang đặt hi vọng vào những

Đăng ngày: 31/08/2017
Thiết kế tàu siêu tốc Hyperloop đạt tốc độ 324km/h

Thiết kế tàu siêu tốc Hyperloop đạt tốc độ 324km/h

Thiết kế đoạt giải cao nhất trong cuộc thi chế tạo tàu Hyperloop của Elon Musk diễn ra tuần trước thuộc về một nhóm sinh viên người Đức, theo Live Science.

Đăng ngày: 30/08/2017
Tiêu điểm
Khoa Học News
Trang web của chúng tôi có thể được thực hiện và duy trì bằng cách hiển thị quảng cáo trực tuyến cho khách truy cập của chúng tôi.
Vui lòng xem xét hỗ trợ chúng tôi bằng cách vô hiệu trình chặn quảng cáo của bạn.