Най-мощният рентгенов лазер в света е пуснат в действие

Модернизираният рентгенов лазер със свободни електрони (XFEL) с източник на кохерентна светлина Linac в Националната ускорителна лаборатория SLAC на Министерството на енергетиката на САЩ успешно е произвел първите рентгенови лъчи

Ваня Милева Последна промяна на 20 септември 2023 в 00:00 3337 0

Модернизираният рентгенов лазер със свободни електрони (XFEL) с източник на кохерентна светлина Linac (LCLS - Linac Coherent Light Source) в SLAC National Accelerator Laboratory на Министерството на енергетиката на САЩ.

Кредит SLAC National Accelerator Laboratory

Модернизираният рентгенов лазер със свободни електрони (XFEL) с източник на кохерентна светлина Linac (LCLS - Linac Coherent Light Source) в SLAC National Accelerator Laboratory на Министерството на енергетиката на САЩ. Усъвършенстваният модел, наречен LCLS-II, създава несравними възможности, които ще поставят началото на нова ера в изследванията с рентгенови лъчи.

Новият лазер, наречен LCLS-II или източник на кохерентна светлина Linac II (Linac Coherent Light Source II), предлага безпрецедентни възможности, които трябва да поставят началото на нова  ера в рентгеновите изследвания.

Според специалистите потенциалът на усъвършенствания рентгенов лазер за наблюдение на вътрешната структура и свойствата на материалите на атомно и молекулярно ниво ще доведе до пробиви в разработването на нови материали с уникални свойства. Те от своя страна ще окажат въздействие върху редица индустрии, от електрониката до съхранението на енергия до космическата промишленост.

Проектът LCLS-II е да осигури основно надграждане на LCLS чрез добавяне на два нови рентгенови лазерни снопа. Новата система ще използва 500 м от съществуващия тунел, за да добави нов свръхпроводящ ускорител при 4 GeV и два нови комплекта ондулатори (устройство за генериране на кохерентно синхротронно лъчение в пръстен за съхранение на електрони-синхротрон), които ще увеличат наличния енергиен обхват на LCLS.

Снимка от въздуха на Станфордския център за линейни ускорители, показваща 3,2-километровото съоръжение, в което се помещава линията на лъча на ускорителя, която минава под междущатската магистрала 280. Детекторният комплекс се вижда на изток, от дясната страна. Кредит: Peter Kaminski - United States Geological Survey

XFEL произвеждат ултра-ярки, ултра-къси импулси от рентгенова светлина, които позволяват на учените да уловят поведението на молекули, атоми и електрони с безпрецедентни детайли в естествените времеви мащаби, в които се случват промените в химията, биологията и материалите. XFEL са допринесли за много научни постижения, включително създаването на първия "молекулен филм" за изучаване на сложни химични процеси, наблюдаване в реално време как растенията и водораслите абсорбират слънчевата светлина, за да произведат целия кислород, който дишаме, и изучаване на екстремните условия, които движат еволюцията на планетите и явления като диамантен дъжд.

LCLS, първият в света силен XFEL, произвежда първата си светлина през април 2009 г., генерирайки рентгенови импулси милиард пъти по-ярки от всичко, което е правено преди. Той ускорява електрони през медна структура при стайна температура, което ограничава скоростта му до 120 рентгенови импулса в секунда.

Надстройката LCLS-II със своя свръхпроводящ линеен ускорител извежда науката за рентгеновите лъчи на изцяло ново ниво: може да произведе до милион рентгенови импулси в секунда, 8000 пъти повече от LCLS, и създава почти непрекъснат рентгенов лъчев лъч, който средно ще бъде 10 000 пъти по-ярък от своя предшественик – световен рекорд за днешните най-мощни източници на рентгенова светлина.

Кредит: SLAC National Accelerator Laboratory

"Светлината от LCLS-II на SLAC ще освети най-малките и най-бързи явления във Вселената и ще доведе до големи открития в дисциплини, вариращи от човешкото здраве до науката за квантовите материали", коментира министърът на енергетиката на САЩ Дженифър Гранхолм. "Тази надстройка до най-мощния съществуващ рентгенов лазер изпраща Съединените щати в челните редици на рентгеновата наука, осигурявайки прозорец към това как нашият свят работи на атомно ниво. Поздравления за невероятно талантливите инженери и изследователи в SLAC, които вложиха толкова много в този проект през последните няколко години, всички в преследване на знания."

Източник: SLAC Fires Up the World’s Most Powerful X-Ray Laser: LCLS-II Ushers in a New Era of Science, Lawrence Berkeley National Laboratory

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !