Une équipe européenne XFEL de l'Institut de technologie de Karlsruhe a testé une maquette de bobine du module de pré-série d'onduleur supraconducteur (S-PRESSO) conçu pour une mise à niveau du XFEL européen. Il a atteint un champ magnétique record. Cette étape est rapportée dans Frontiers in Physics .
Les onduleurs sont l'un des dispositifs les plus importants pour un laser à électrons libres comme le XFEL européen à Schenefeld près de Hambourg. À l'aide d'une série d'aimants puissants, un onduleur crée une lumière extrêmement brillante en forçant les électrons se déplaçant rapidement sur un parcours de slalom. De plus, les onduleurs stimulent les électrons pour qu'ils émettent un rayonnement électromagnétique de type laser.
La force des aimants d'un onduleur détermine l'accordabilité de la plage d'énergie des photons disponible pour les expériences. Le groupe Ondulator Systems du XFEL européen a lancé différentes activités en collaboration avec Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY pour permettre la mise en œuvre d'onduleurs supraconducteurs dans le XFEL européen dans les années à venir.
Le contrat pour le module de pré-série d'onduleur supraconducteur (S-PRESSO), composé de deux paires de bobines et d'un déphaseur, a été attribué à Bilfinger Noell GmbH. Aujourd'hui, une équipe européenne XFEL de l'Institut de technologie de Karlsruhe a testé une maquette de bobine supraconductrice de 30 centimètres de long conçue et construite par Bilfinger Noell GmbH. Le champ magnétique de la maquette S-PRESSO a atteint 2 Tesla, ce qui est le plus grand jamais atteint dans de tels onduleurs.
Le XFEL européen prévoit d'utiliser des onduleurs supraconducteurs pour atteindre des longueurs d'onde courtes sans précédent et des énergies photoniques élevées supérieures à 50 000 électronvolts (50 keV). De tels rayons X très durs sont nécessaires pour étudier les processus non reproductibles qui se déroulent sur des échelles de temps allant de la microseconde à la femtoseconde et qui se produisent dans des environnements d'échantillonnage difficiles d'accès.
Les lasers à rayons X constituent un outil remarquable pour la recherche sur les biomolécules, les médicaments, les matériaux solides ou encore les états quantiques. De plus, ils sont importants pour la science à haute densité énergétique afin d'étudier l'évolution de la planète et pour la microscopie in situ des processus technologiques, par exemple le soudage ou la recherche sur les batteries.
Plus d'informations : Sara Casalbuoni et al, Activités des onduleurs supraconducteurs au Centre européen de laser à électrons libres à rayons X, Frontières de la physique (2023). DOI :10.3389/fphy.2023.1204073
Fourni par la société européenne XFEL GmbH
