Novosibirsk Free Electron Laser (FEL) on suuri tutkimuslaitos eri tieteenaloilla. Yksi tärkeimmistä käyttäjätiloista " Siperian synkrotroni- ja terahertsisäteilykeskuksessa ", joka sijaitsee Novosibirskin akatemiakunnassa [1] .
Vuonna 2003 valmistui asennuksen ensimmäinen vaihe - 12 MeV:n energialla ja 220-90 mikronin aallonpituudella toimiva terahertsilaser käynnistettiin. Vuonna 2009 aktivoitiin toinen laser, jossa käytettiin elektronisäteitä, joiden energia on 22 MeV, tämän laserin säteily on infrapuna-alueella (aallonpituus - 80-35 mikronia). Kolmannen laserin käyttöönotto valmistui vuonna 2015, ja se toimii 40 MeV:n energialla alueella 5-15 mikronia [2] .
FEL-emissiotaajuus voi vaihdella laajalla spektrin terahertsi- ja infrapuna-alueilla. Laserin elektronien lähde on energian talteenottava monikierroskiihdytin, jossa on viisi suoraviivaista rakoa, joista kolme on varustettu eri aallonpituusalueilla toimivilla vapaiden elektronien lasereilla (ensimmäinen 90–240 µm, 37–80 µm). toiselle, 37–80 µm kolmannelle – 5–20 µm) [3] .
Vapaiden elektronien laseria käytetään biologian, lääketieteen, fysiikan, kemian ja materiaalitieteen kokeisiin. Sen avulla voit tutkia mahdollisuutta manipuloida monomolekyylimagneettien magnetointia, sen avulla tehdään kokeita terahertsisäteilyn absorptiolla vesihöyryssä, tutkitaan terahertsisäteilyn vaikutusta bioorganismeihin [4] .
FEL:n avulla suoritettiin tutkimus terahertsisäteilyn vaikutuksista eläviin soluihin. Kokeen suoritti Alexander Savelievich Ratushnyak Venäjän tiedeakatemian Siperian sivuliikkeen laskennallisten tekniikoiden instituutista . Tiedemies keskitti terahertsisäteilyn hermosoluihin. Yleensä nämä solut, kun ne on poistettu kehosta ja asetettu ravintoalustaan, alkavat liikkua ja yhdistyä ryhmiksi luoden uuden hermoverkon, kun taas niillä on erityisiä prosesseja. Kuitenkin, kun ne altistettiin terahertsisäteilylle, ne olivat jonkin aikaa paikallaan, ja sitten prosessien sijaan ilmaantui hermosoluille epätyypillisiä "lonkeroita". Lisäksi he pyrkivät poistumaan säteilyvyöhykkeeltä [5] .
Vaikutukset lihaskudokseenKemiallisen kinetiikka- ja palamisinstituutin , ydinfysiikan instituutin ja Novosibirskin osavaltion lääketieteellisen yliopiston tutkijat tutkivat fokusoidun suuritehoisen terahertsisäteilyn vaikutusta lehmien ja rottien lihaskudoksiin FEL:n avulla, ja säteilytyksen seurauksena tapahtui erityisiä vaurioita. . Samanlainen koe, joka suoritettiin lääketieteessä laajalti käytetyllä CO2-laserilla, osoitti, että lihassäikeiden jaksollinen vaurio on luonnostaan vain näytteille, jotka säteilytettiin FEL:llä, kun taas CO2-laser ei antanut samanlaisia tuloksia [6] .
Venäjän tiedeakatemian Siperian sivuliikkeen kansainvälinen tomografiakeskus käyttää vapaiden elektronien laseria monomolekyylimagneettien tutkimukseen, ja tulevaisuudessa niitä on tarkoitus käyttää erittäin korkean tiheyden tiedon tallentamiseen kantoaineelle. . Näiden tutkimusten tulokset on julkaistu Journal of Magnetic Resonance -lehdessä [7] [8] .
Työskennellessään FEL:n kanssa yksi tutkijoista kehitti käsivarteensa myogeenisen kontraktuurin . Koska terahertsisäteilyä ei näy, se voidaan tietää vain lämmön läsnäolosta. Työntekijä tarkisti jatkuvasti palkin läsnäoloa kädellä, minkä seurauksena hän sai vaurioita. Jonkin ajan kuluttua yläraajan toiminta kuitenkin palautui [5] .