Най-мощният рентгенов лазер в света скоро ще бъде факт
Националната ускорителна лаборатория SLAC на Министерството на енергетиката в Съединени американски щати се готви да зареди най-мощния в света рентгенов лазер без електрони, като накара електроните да минават през нов свръхпроводящ ускорител. Наречен Linac Coherent Light Source II (LCLS-II), новият план е съвсем подготвен да пусне невиждан поток от ултраярки рентгенови лъчи, невъобразим до момента.
Това се споделя в прессъобщение на лабораторията, оповестено в понеделник.
„ Щом електроните минават през LCLS-II, това е доказателство, че нашата концепция да създадем източника на извънредно мощна свръхпроводяща рентгенова машина в SLAC ще проработи “, сподели в изказването Дан Гонела, водещ академик в SLAC и началник на групата.
„ Бяхме уверени в нашата работа, само че до момента в който не видите първите електрони фактически да преминат, терзанието е налице “.
Десетилетие работа
Възвишеното начинание лиши повече от десетилетие работа и видя съдействието на четири национални лаборатории: Argonne, Berkeley Lab, Fermilab и Jefferson Lab. Университетът Корнел също способства за проучването.
Крайният резултат е впечатляващ.
„ LCLS-II ще създава рентгенови лъчи, които са 10 000 пъти по-ярки от тези на съществуващото лазерно оборудване със свободни електрони SLAC, LCLS – историческо надграждане, което ще отвори невъобразими до момента гледни точки към някои от най-належащите научни въпроси на нашето време. Съоръжението ще пусне един милион рентгенови светкавици в секунда, доста повече от сегашната скорост на LCLS от 120 светкавици в секунда “, означи Дейвид Краузе в прессъобщението.
Приложенията, които ще излязат от опита, са доста и разнородни, в това число „ събиране на слънчева сила за ново потомство чисти горива, изобретяване на устойчиви индустриални способи за промишлеността и планиране на ново потомство медикаменти, основани на способността да се основават молекулярни филми за това по какъв начин нашите телата реагират на заболяването “.
Това развълнува инженерите от SLAC!
„ Ние не отговаряме единствено на няколко въпроса с новия свръхпроводящ ускорител, ние разрешаваме на учените да отговорят на необикновен брой въпроси “, споделя мениджърът по електроника на SLAC Анди Бенуел.
Без прахуляк
Постигането на този триумф обаче не става елементарно. В продължение на 10 години екипът работи интензивно, с цел да резервира новото оборудване непокътнато и без прахуляк, който може бързо да унищожи работата на свръхпроводящите кухини.
„ Със сигурност имаше опция праховите частици да се промъкнат в нашия нов свръхпроводящ ускорител “, сподели Джон Шмердж, шеф на дирекцията за ускорители на SLAC.
„ Екипите построиха ниобиеви кухини в уреди, които са на 1600-4000 км от SLAC години преди да ги инсталираме тук. Кухините може да са били чисти и работещи добре тогава, само че тогава би трябвало да ги увиете и да ги изпратите в цялата страна с камиони. След това трябваше да инсталираме криомодулите в нашия тунел по време на пожароопасния сезон в Калифорния и да ги заварим дружно – всичко това може да внесе прахуляк “.
Ниобият е необичаен метал, който е от значително значение за построяването на ускорителя с близо до нулево противодействие.
Електронен лъч
Сега новата съществена цел на екипа е да усъвършенства качеството на електронния лъч.
„ Ако имате прекрасен стеснен електронен лъч, получавате по-добро произвеждане на рентгенови лъчи “, сподели Шмерге. „ Докато в случай че целият електронен лъч е разпилян, няма да получите доста фотони в края на тунела “.
„ Произвеждането на високоенергиен електронен лъч ни дава чувството, че всичко работи, както се надявахме “, добави ученият от SLAC Аксел Брахман. „ Мощният лъч е проблясък на светлина в края на дългия тунел на нашия план “.
