Pri príležitosti slávnostného otvorenia a uvedenie röntgenového lasera XFEL do prevádzky začiatkom septembra, sme oslovili prof. RNDr. Pavla Sováka, CSc., rektora Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach a reprezentanta SR v najvyššom samosprávnom orgáne spoločnosti European XFEL GmbH – European XFEL Council.
Z. VETRECIN ČEPLÍKOVÁ: Zúčastniť sa uvedenia do prevádzky röntgenového lasera XFEL po toľkých rokoch prác (pozn. redakcie, XFEL bol budovaný od roku 2009), muselo predstavovať neopakovateľný zážitok. Ako ste to vnímali?
P. SOVÁK: Súhlasím s Vami. V takýchto chvíľach je čas pripomenúť si základné momenty, ktoré rozhodovali o tom, že je to úspešný príbeh. Na otvorení vládla fantastická nálada. Uvedomil som si, že celá slávnosť je venovaná najmä zamestnancom XFEL, bola prejavom úcty k doteraz vykonanej práci a bolo cítiť motivujúce napätie z možno nepoznaných možností, ktoré XFEL ponúkne.
Z. V. Č.: Čoho sa týkali prvé experimenty prezentované počas Slávnostného otvorenia a uvedenia XFEL do prevádzky?
P. SOVÁK: Pre vysvetlenie treba povedať, že XFEL vysiela RTG záblesky už od mája 2017. 30. júna 2017 skončila konštrukčná fáza a začala etapa prevádzky. Úlohou zamestnancov počas letného obdobia bolo dokončiť dve experimentálne stanovištia zo šiestich tak, aby od 1. septembra 2017 boli možné prvé skúšobné experimenty. Podarilo sa. Počas slávnostnej inaugurácie bola prestrihnutá páska na experimentálnej stanici SPB/SFX, na ktorej vývoji sa podieľali aj Slováci. Prvé reálne merania boli plánované na 14. septembra 2017, boli vyhodnotené projekty a pridelené meracie časy pre vedecké tímy, ktoré začnú písať kroniku experimentov. Vynikajúcou správou je, že v projekte prof. Chapmana budú aj naši zástupcovia z tímov Imricha Baráka z Ústavu molekulárnej biológie SAV (UMB SAV) a doc. Uličného a Karla Saksla z UPJŠ v Košiciach a Ústavu materiálového výskumu SAV (UMV SAV Košice).
Z. V. Č.: O XFEL vieme, že ide o európsky projekt 3,4 km dlhého RTG lasera budovaného v Hamburgu. Z čoho všetkého XFEL pozostáva?
P. SOVÁK: XFEL v zjednodušenom vyjadrení pozostáva z troch hlavných častí, ktoré sú fyzikálne nevyhnutné k tomu, aby sme mali na výstupe laserový lúč z extrémne tvrdého RTG žiarenia. Prvou časťou je elektrónové delo, ktoré musí zabezpečiť dostatok elektrónov, ktoré následne vstupujú do „srdca“ zariadenia, a tým je lineárny urýchľovač pozostávajúci zo supravodivých Nb kavít. Na dĺžke cca 2,1 km kavity spolu s potrebnou elektronikou a RF zosilňovačmi, zabezpečia urýchlenie a získanie energie elektrónov až do 17,5 GeV. Potom takto urýchlené elektróny vstúpia do cca 900 m dlhého bloku undulátorov, kde vďaka fyzikálnym zákonom jednak vznikne RTG žiarenie ako v synchrotróne, ale aj zmena RTG žiarenia na extrémne koherentný laserový lúč. Laserový lúč bude následne RTG optikou dedikovaný do troch lúčov na jednotlivé stanice, ktoré sú vybudované v experimentálnej hale, ktorej rozmer je vo veľkosti futbalového ihriska. Tento priestor je kompletne vytesnený experimentálnymi boxami, tzv. „hutchmi“, v ktorých je experimentálna infraštruktúra pre konkrétne experimenty.
Z. V. Č.: Čo všetko XFEL vedeckým pracovníkom ponúka? Aké sú jeho možnosti?
P. SOVÁK: Najvýznamnejším prínosom XFEL je, že by mal priniesť významné objavy nielen vo fyzike, ale aj v štrukturálnej biológii, medicíne, farmácii, chémii, materiálovom výskume, výskume plazmy a vysoko energetických stavoch hmoty. Postupne bude k dispozícii 7 staníc: High Energy Density Science (HED) na štúdium vysoko energetických stavov; Material Imaging and Dynamics (MID) – v materiálovom výskume; dve stanice pre bio aplikácie: Single Particles, Clusters and Biomoleculs (SPB), Serial Femtosecond Spectroscopy (SFX); pre rozvoj fyzikálne a chemických disciplín budú určite atraktívne stanice Femptosecond spectroscopy (FXE), Small Quantum systems (SQS), Spectroscopy and Coherent Scattering (SCS).
Z. V. Č.: V akom časovom horizonte bude XFEL v plnej pracovnej prevádzke?
P. SOVÁK: V plnej pracovnej prevádzke bude od 1. septembra 2019.
Z. V. Č.: Počas budovania projektu XFEL ho v rámci skúšobnej prevádzky vyskúšalo niekoľko výskumných tímov. Sú už v súčasnosti naplánované prvé projekty využívajúce XFEL, resp. ako funguje mechanizmus možnosti zapojenia sa do výskumu v rámci XFEL?
P. SOVÁK: Mechanizmus je identický ako u všetkých „Large Scale Facilities“. Vedecké tímy sa budú uchádzať o merací čas formou projektov. Projekty budú zoponované a na základe vedeckej excelentnosti bude pridelený grant vo forme krytia pobytových nákladov a nákladov na experimentálny čas. Sledovať sa bude aj úspešnosť tímov z krajín, ktoré sú akcionármi XFEL.
Z. V. Č.: Aká je participácia Slovenska na budovaní röntgenového lasera XFEL? Ako sa môžu slovenskí vedeckí pracovníci zapojiť do XFEL?
P. SOVÁK: Slovenská republika je 1,1 % akcionárom. Z nášho podielu máme nárok na cca 4 dni experimentov. Možno sa to zdá málo, ale vysvetlím, že ide o dostatočný priestor pre niekoľko projektov a šanca získať možno za niekoľko minút experimentu tak vzácne dáta, ktorých spracovanie bude trvať niekoľko mesiacov a prinesú významný pokrok v mnohých vedných disciplínach. Chcem aj touto cestou vyzvať k začatiu dialógu s vedeckými tímami, ktoré majú ambíciu a potrebu realizovať výskum na XFEL. K budovaniu komunity užívateľov chceme zriadiť Národné kontaktné miesto XFEL, ktoré bude nápomocné k písaniu projektov, monitorovaniu aktualít na XFEL, propagácii, atď.
Z. V. Č.: Ďakujeme za rozhovor.
Tunnel flight through the X-Ray Laser Facility European XFEL
Zhovárala sa: Zuzana Vetrecin Čeplíková, NCP VaT pri CVTI SR
Rozhovor sprostredkovala: Mgr. Mária Hrehová, PhD., tlačový referent a hovorca UPJŠ v Košiciach
Foto: z archívu prof. Sováka
Uverejnila: VČ