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Comienza a funcionar el acelerador de partículas europeo XFEL

Se trata del acelerador lineal superconductor más largo del mundo. Su fabricación y puesta en marcha ha sido posible gracias a un gran consorcio internacional en el que participan investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).

Vista del túnel de 3,4 km del acelerador XFEL. Fuente: Heiner Müller-Elsner / European XFELA partir del próximo otoño se tiene previsto que den comienzo los primeros ensayos experimentales en el nuevo acelerador europeo de electrones XFEL. Hace unos días, esta instalación científica singular ha alcanzado el último gran hito antes de su completa puesta en marcha: generar su primer pulso láser de rayos X. Tras acelerar y hacer viajar un haz de electrones a través de más de 2 km por el túnel de la instalación y lanzarlo hacia los resonadores magnéticos, se ha conseguido generar luz láser de rayos X con una frecuencia de un pulso por segundo. Esta frecuencia se incrementará hasta los 27.000 destellos por segundo -la más alta conseguida hasta ahora en este tipo de aceleradores- cuando el acelerador entre oficialmente en operación en septiembre. Esto permitirá que los investigadores obtengan imágenes de las estructuras y procesos que ocurren a nivel atómico y ahondar así en el conocimiento del nanomundo.

Gracias al trabajo conjunto de un consorcio formado por 17 socios de 8 países europeos, está a punto de finalizar cerca de la ciudad alemana de Hamburgo la puesta en funcionamiento del acelerador de partículas XFEL. Se trata de un acelerador de electrones que, convenientemente guiados mediante imanes superconductores, genera flashes de rayos X. Es esta luz, de gran precisión y que se puede concentrar, filtrar y reflejar, la que permitirá estudiar con detalle la estructura de la materia.

Investigadores del Centro de Electrónica Industrial de la Universidad Politécnica de Madrid han desarrollado las 240 fuentes de alimentación que dan energía a los imanes superconductores de la instalación. Gracias a ellas se podrá controlar de manera precisa el campo magnético que guía a los electrones, una de las partes esenciales para el correcto funcionamiento de toda la instalación. Según Óscar García, líder del equipo de la UPM en el consorcio XFEL, “un imán superconductor es una carga compleja para una fuente de alimentación ya que primero necesita ser magnetizada y luego, una vez está en modo superconducción, se debe mantener funcionando controlando con mucha precisión su corriente y sin aportar apenas potencia. La estrategia de control es fundamental y se basa en una combinación de variación de frecuencia y de ciclo de trabajo”.

Una vez que entre en funcionamiento, este acelerador de partículas abrirá áreas de investigación inaccesibles hasta el momento. Entre ellas, se conseguirá trazar los detalles atómicos de los virus, descifrar la composición molecular de las células o tomar imágenes tridimensionales del mundo nanométrico y de reacciones químicas hasta ahora imposibles de observar.

SOBRE EL CEI

El Centro de Electrónica Industrial (CEI) es un centro de investigación de la Universidad Politécnica de Madrid. Sus actividades giran en torno al diseño de sistemas electrónicos, tanto analógicos, como digitales, aplicados a diferentes sectores. Sus líneas de investigación se centran en el desarrollo de sistemas de potencia, la gestión de la calidad de la energía eléctrica y los sistemas digitales embebidos.

El Centro participa en diferentes proyectos con financiación pública competitiva (Programa Marco, Plan Nacional, CENIT, Avanza I+D, etc.) y destaca el elevado número de colaboraciones directas con el sector industrial, así como su proyección internacional.

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