Устройство будет способно делать снимки со скоростью 4,5 млн кадров в секунду, давая исследователям возможность наблюдать в реальном времени за молекулярными реакциями.

Созданием камеры занимается Совет по научно-техническому оборудованию (STFC) при британском Министерстве предпринимательства и инноваций; помогает ему Университет Глазго. Прибор станет частью Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах (XFEL) — крупнейшего в мире лазера такого типа, который строят с 2008 года 14 стран, включая Россию. Установка, размещённая под землёй на территории Германии, должна быть закончена к 2012–2013 годам.

Рис. 1. Генерация сверхкоротких рентгеновских импульсов на XFEL. Зелёным и синим обозначены специальные магниты, через которые проходят пучки электронов. (Изображение XFEL / Marc Hermann, tricklabor).

XFEL сможет генерировать синхротронное излучение высокой интенсивности, которое создают ускоренные до релятивистских скоростей электроны. Параметры его работы (величина электромагнитного поля и энергия частиц) подобраны таким образом, чтобы в спектре синхротронного излучения были получены ещё и рентгеновские лучи.

Здесь-то и пригодится рентгеновская камера, которая позволяет изучить атомарную структуру образца на основе изображения, создаваемого при дифракции рентгеновских лучей.

Продолжительность рентгеновских импульсов не будет превышать 100 фемтосекунд, благодаря чему можно заснять протекание химических реакций (!), которые настолько быстры, что ни один из существующих методов не позволяет увидеть их в реальном времени.

Инженеры уже спроектировали кремниевый прототип камеры, который изготовила IBM. Однако не всё так просто. Необходимо, чтобы устройство было достаточно чувствительным для фиксации каждого фотона излучения, на один пиксел должно приходиться до миллиона фотонов. Таким образом, и «скорострельность», и разрешение должны быть необычайно высокими, поясняет участник проекта Тим Николс из STFC.

Окончательную версию прибора необходимо будет доставить на XFEL в следующем году.