ساخت قوی‌ترین لیزر جهان

به گزارش کلیک، این پروژه یک لیزر اشعه ایکس ثانویه اضافه خواهد کرد که به طور متوسط ۱۰،۰۰۰ بار درخشان‌تر از اولی و ۸۰۰۰ بار سریع‌تر خواهد بود ، تا به یک میلیون پالس در ثانیه برسد.

این پروژه با نام LCLS-II به نحو قابل توجهی قدرت و ظرفیت شتاب‌دهنده منبع نور SLAC را برای آزمایشاتی که دید ما را در مورد کارکرد طبیعت در یک سطح اتمی در بازه‌های زمانی بسیار سریع افزایش می‌دهد .

مدیر LCLS، مایک دان می‌گوید: "LCLS-II علم اشعه ایکس را به سطح دیگری خواهد برد و طیف جدیدی از مطالعات فوق سریع و فوق کوچک سوق خواهد داد. این امر توانایی ما را برای ارتقای فناوری دگرگون شونده از جمله الکترونیک جدید، داروهای نجات‌بخش، راه حل‌های نوآورانه انرژی، بسیار مترقی خواهد کرد.

مدیر عامل، چی چانگ کائو گفت: "آزمایشگاه ما سنتی دیرینه در ساخت و اجرای منابع اولیه اشعه ایکس دارد که به کاربران در سراسر جهان در تحقیقات شیمی، علم مواد، زیست شناسی، و تحقیقات انرژی کمک می‌کند. LCLS-II آمریکا را در خط مقدم علک اشعه ایکس نگه خواهد داشت.

یک میکروسکوپ اشعه ایکس برتر

هنگامی‌که شش سال پیش LCLS راه اندازی شد، اولین منبع نوری در نوع خود بود؛ یک میکروسکوپ اشعه ایکس که از درخشان‌ترین و سریع‌ترین پالس‌های اشعه ایکس برای دیدن جزییات بی‌سابقه از دنیای اتمی را فراهم می‌کند.

صدها نفر از دانشمندان هر ساله از LCLS برای دیدن اجمالی فرایندهای اساسی طبیعت با جزییات بی‌نظیر استفاده می‌کنند. فیلم‌های ملکولی نشان می‌دهند پیوندهای شیمیایی چگونه ایجاد و شکسته می‌شوند؛ عکس‌های فوری فوق سریع بارهای الکتریکی را هنگامی‌که به سرعت در مواد ایجاد می‌شوند را ثبت می‌کنند؛ تصاویر دقیق ۳-D از پروتئین‌های بیماری‌زا با جزییات در سطح اتمی می‌توانند کلید حل بیماری را به دست متخصصین بدهند.

لیزر اشعه ایکس جدید قادر است به‌طور موازی با مدل قدیمی کار کند. این دو با یکدیگر به محققین اجازه می‌دهند که طیف وسیع‌تری را مشاهده و جزییات بیشتری را ثبت کنند.

پیتر وبر استاد دانشگاه براون می‌گوید: "این ارتقا تجربه استفاده از اشعه ایکس را بهبود می‌بخشد و من بسیار خرسند و مشتاق هستم تا از این نسخه جدید در تحقیقاتم استفاده کنم." وی که در مطالعات LCLS همکاری می‌کند و از اشعه ایکس برای ردیابی تغییرات ساختاری فوق سریع در یک واکنش شیمیایی مولکول‌های گازی استفاده می‌کند.

یک جهش بزرگ در عملکرد لیزر اشعه ایکس

همانند امکانات موجود، LCLS-II از شتاب دادن الکترون‌ها نزدیک به سرعت نور برای تولید پرتوهای بسیار درخشان لیزر اشعه ایکس استفاده می‌کند. الکترون‌ها از طریق یک سری آهن‌ربا موسوم به آندولاتور حرکت می‌کنند که منجر به حرکت آن‌ها در مسیر زیگزاگی و تولید انرژی به شکل پرتو ایکس می‌شود.

اما روشی که این الکترون‌ها شتاب می‌گیرند متفاوت خواهد بود و LCLS-II توانایی‌های متفاوتی خواهد داشت. در حال حاضر الکترون‌ها درون یک لوله مسی شتاب داده خواهند شد که در یک اتاق دما فعالیت می‌کند و باعث می‌شود ژنراتور ۱۲۰ پالس اشعه ایکس در هر ثانیه ارسال کند.

منبع: phys