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Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
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Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

DSC 9930 thumbnail thumbnailÈ stato inaugurato oggi, 1 settembre, ad Amburgo lo European XFEL, il super microscopio europeo realizzato anche grazie al contributo italiano con l’INFN. Si tratta di un laser a elettroni liberi che permetterà di visualizzare la struttura di macromolecole in azione, girando dei film molecolari.

A differenza delle tradizionali tecniche per determinare la struttura di una macromolecola attraverso i raggi X, lo European XFEL riesce ad analizzare anche macromolecole non cristallizzate. Questo è un vantaggio notevole in quanto, oltre a permettere di visualizzare la struttura di macromolecole difficili da cristallizzare, consente di scattare fotografie di macromolecole in momenti diversi della loro vita. E raccogliendo molti scatti diversi della stessa molecola, si può ottenere un filmato del movimento della macromolecola in attività, sia questa un enzima, un virus o un catalizzatore.

Il laser è lungo 2,1 km. Genera raggi X accelerando gli elettroni liberi lungo un tunnel di 1,7 km e curvando il percorso di questi elettroni attraverso una serie di magneti. La radiazione emessa è molto intensa, i campioni colpiti emettono molti fotoni che permettono di rivelare la struttura atomica della macromolecola analizzata. La radiazione è così intensa che i campioni sono poi distrutti.

L'INFN ha contribuito in modo essenziale alla realizzazione dell'acceleratore di elettroni sviluppando al laboratorio LASA di Milano guidato da Carlo Pagani alcuni degli elementi chiave: tra questi la sorgente fotoemissiva di elettroni freddi e intensi, i moduli superconduttivi di accelerazione e il sistema di terza armonica per la linearizzazione del fascio. Lo European XFEL è costato complessivamente 1,2 miliardi di euro e l'Italia ha contribuito al progetto con un finanziamento, stanziato dal MIUR e mediato dall'INFN, di circa 40 milioni.

I primi esperimenti del laser a elettroni liberi europeo partiranno questo mese. E in occasione dell'inaugurazione del più intenso laser di raggi X al mondo, cinque fasci di luce laser risplenderanno nei cieli di Amburgo fino al 3 settembre. L'inaugurazione dello European XFEL, a cui ha partecipato l'INFN con Carlo Pagani e il suo vicepresidente Antonio Masiero, è stata trasmessa in diretta streaming.

Crediti Immagine: European XFEL / Jan Tolkiehn