В САЩ е създаден най-мощният рентгенов лазер в света – с до 1 млн. рентгенови проблясъци в секунда

Американски учени получиха най-мощния рентгенов лазер в света – съоръжението LCLS-II в Националната ускорителна лаборатория на САЩ (SLAC). Модернизацията на лазера LCLS, продължила около 10 години увеличи хилядократно мощността и възможностите му. Честотата на проблясъците се е увеличила до 1 милион пъти в секунда. Това означава, че учените ще могат да правят „филми“ в реално време за поведението на молекулите и атомите в материалите, което ще даде възможност да се разкрият тайните на Вселената.

Как работи LCLS-II?

Усъвършенстваните възможности на LCLS-II се дължат на свръхпроводящия ускорител, изграден за изстрелване на рентгеновите лъчи. Ускорителят се състои от 37 модула, които могат да охлаждат хелий до -271 градуса по Целзий, само една степен над абсолютната нула. При тези температури ускорителят увеличава електроните до високоенергийни състояния с почти нулеви енергийни загуби.

Екипът на SLAC е запазил оригиналния ускорител с медни тръби, което позволява събирането на данни в широк енергиен диапазон и събирането на повече данни за по-кратко време, като същевременно разширява обхвата на експериментите, които могат да се провеждат в съоръжението.

В допълнение към новия електронен източник в LCLS-II са добавени и два нови ундулатора, които могат да генерират рентгенови лъчи от електронните снопове. Наречени „мек“ и „твърд“, тези ундулатори произвеждат нискоенергийни и високоенергийни рентгенови лъчи, което позволява на изследователите да провеждат експериментите си с много по-висока прецизност и възможност за по-дълбоко изследване.

Какво може да прави LCLS-II?

Системата LCLS допринесе за създаването на първия „молекулярен филм“ за изучаване на сложни химични процеси и за наблюдение на това как растенията и водораслите абсорбират слънчевата светлина, за да ни дадат кислород в реално време. Рентгеновите лъчи от инструмента хвърлят светлина и върху това как еволюират планетите и как се образуват диамантените дъждове.

LCLS-II е готов да се справи и с предизвикателства, считани за недостижими. Изследователите вече ще могат да изучават квантовите материали с по-голяма детайлност, проправяйки пътя за изграждане на по-ефективни квантови устройства, компютри и възможности за свръхбърза обработка на данни, се казва в съобщението за пресата.

LCLS-II ще даде възможност на изследователите да заснемат моментни снимки на химични реакции в атомен мащаб и ще спомогне за проектирането на по-ефективни процеси в индустрии като химическото производство, както и за производството на енергия и ще помогне за намаляването на парниковите газове.