Kolotoč pro studené molekuly

„Zrozeny z prasklin, prvotního hříchu vakuové technologie, molekulové paprsky jsou kolimované pramínky molekul uhánějící prázdnotou, která je jejich divadlem. Ač setrvávají na jevišti mezi svými vstupy a výstupy po dobu pouhých milisekund, získávají si rozličností svého repertoáru stále početnější obecenstvo.“

Ona krátká doba setrvání molekul na „jevišti“ je důsledkem jejich velké rychlosti a malých rozměrů vakuové komory
V molekulovém synchrotronu se ale věci mají jinak: ve vakuové komoře o průměru zhruba 1 m zpomalené molekuly urazí na mnohokrát opsané kruhové dráze až jednu míli, čímž se prodlouží délka jejich vystoupení zhruba desettisíckrát, tj. na desítky sekund. První prototyp molekulového synchrotronu byl vyvinut zhruba před deseti lety skupinou Gerarda Meijera v nizozemském Ústavu fyziky plazmatu. Od té doby molekulový synchrotron doznal mnohých změn a dnes hraje roli jednoho z nejslibnějších přístrojů k záchytu pomalých/studených molekul a k jejich následnému experimentálnímu studiu.

Urychlovače

Zvládání pohybu na kruhové dráze bylo tradičně výsadou cyklotronů, synchrotronů a jiných kolotočů pro nabité částice, jako jsou protony, elektrony či ionty. Nejjednodušší z těchto přístrojů, cyklotron, je založen na opakovaném průletu nabitých částic mezi dvěma elektrodami, na něž je vloženo rozdílné elektrické napětí. Princip urychlování založeného na opakovaném průletu nabitých částic stejným rozdílem napětí pochází od norského fyzika Gustava Isinga, který jej rozpracoval, byť pro lineární uspořádání elektrod, v roce 1924.

Berlínský molekulový synchrotron
Od roku 2010 není v Berlíně jen dobře známý uživatelský elektronový synchrotron BESSY, používaný jako zdroj synchrotronového záření, ale také molekulový synchrotron, jenž slouží k záchytu a ukládání zpomalených molekul a následnému experimentování s nimi.

Článek publikujeme se souhlasem časopisu Vesmír 7-8/2012.