Home
» Wiki
»
Najpotężniejszy na świecie laser rentgenowski
Najpotężniejszy na świecie laser rentgenowski
Linac Coherent Light Source (LCLS), najpotężniejszy na świecie laser rentgenowski, znajdujący się w SLAC National Accelerator Laboratory w USA, przejdzie gruntowną modernizację, która zwiększy energię rentgenowską urządzenia 3000-krotnie.
Po zakończeniu modernizacji energia rentgenowska urządzenia pozwoli naukowcom badać procesy na poziomie atomowym, co pozwoli na znalezienie odpowiedzi na wiele pytań z dziedziny biologii, nauki o materiałach i fizyki kwantowej.
Około 2027–2030 roku laser w SLAC podwoi energię promieniowania rentgenowskiego. Zdjęcie: SLAC
LCLS to pierwsze urządzenie wytwarzające wysokoenergetyczne promienie rentgenowskie (twarde promienie rentgenowskie) przy użyciu lasera na swobodnych elektronach. Zostało zbudowane przy wsparciu finansowym Departamentu Energii USA (DOE).
Obiekt rozpoczął działalność w 2009 roku. W 2023 roku LCLS zostanie zmodernizowany i wzbogacony o nadprzewodzący akcelerator oraz strukturę magnetyczną zwaną undulatorem, która może wytwarzać zarówno miękkie, jak i twarde wiązki promieni rentgenowskich. Najnowsza modernizacja, oznaczona LCLS-II, pozwala urządzeniu generować milion impulsów rentgenowskich na sekundę. Aby zwiększyć energię elektronów przy minimalnej jej stracie, nadprzewodzący akcelerator w ulepszonym LCLS-II obejmuje 37 modułów kriogenicznych, które można schłodzić do temperatury -271 stopni Celsjusza.
Kolejna modernizacja, zwana LCLS-II HE (wysoka energia), została niedawno zatwierdzona przez DOE i ma na celu podwojenie energii wiązki elektronów pochodzącej z nadprzewodzącego akceleratora, a tym samym podwojenie energii promieni rentgenowskich.
Dzięki modernizacji HE, LCLS będzie posiadał 23 nowe moduły kriogeniczne, każdy zawierający osiem nadprzewodzących wnęk częstotliwości radiowej, które zapewnią optymalną wydajność. Montaż wszystkich modułów w tunelu akceleratora zaplanowano na rok 2026.
Oczekuje się, że LCLS-II-HE wyprodukuje swoje pierwsze zdjęcia rentgenowskie pod koniec 2027–2030 r. Pierwsza operacja określi, jak dobrze będzie działać nowa wiązka laserowa. Obiekt dysponuje dwoma akceleratorami, a modernizowany jest tylko nadprzewodzący, dlatego w trakcie modernizacji akceleratory zazwyczaj nadal służą eksperymentom naukowym.