В Стэнфорде запустили самый мощный в мире рентгеновский лазер

Устройство генерирует до миллиона вспышек когерентного рентгеновского излучения в секунду. О запуске лазера сообщает Национальная ускорительная лаборатория SLAC США.

Инженеры Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Стэнфорде запустили модернизированный рентгеновский лазер на свободных электронах LCLS-II. Обновление ускорило работу устройства в 8 000 раз: со 120 импульсов в секунду до миллиона. Источник мощного излучения предназначен для экспериментов в области физики, химии и биологии.

Первый в мире рентгеновский лазер на свободных электронах LCLS запустили в лаборатории SLAC в 2009 году. Используя эффект самоусиление спонтанного излучения он ускорял электроны в медной трубке при комнатной температуре, генерируя до 120 импульсов когерентного рентгеновского излучения в секунду.

Ускорить с криогенными установками. Изображение: Greg Stewart, SLAC National Accelerator Laboratory

Для усиления лазера инженеры разработали сверхпроводящий ускоритель. Он состоит из 37 модулей, которые охлаждают гелий до температуры -271 °С, на 2 °С выше абсолютного нуля. В таких условиях ускоритель переводит электроны в высокоэнергетические состояния практически с нулевыми потерями энергии. На модернизацию LCLS ушло более десяти лет, но в результате обновленная версия работает в 8 000 раз быстрее с рекордной мощностью.

Сверхпроводящий ускоритель работает параллельно с исходным медным ускорителем. Это позволяет исследователям проводить наблюдения в широком диапазоне энергий, расширяя возможности применения. С помощью LCLS-II можно делать подробные снимки быстрых процессов, исследовать деликатные образцы, недоступные другим источникам, и собирать больше данных за меньшее время.

Помимо нового ускорителя, при модернизации лазера LCLS-II инженеры установили новый источник электронов, две мощные криоустановки, производящие хладагент для ниобиевых структур в охлаждающих модулях, два новых ондулятора для генерации рентгеновских лучей из электронов, а также датчики для сверхбыстрой обработки данных.

LCLS использовали для создания первого «молекулярного фильма», изучения сложных химических процессов, формирования алмазных планет и наблюдения за тем, как растения и водоросли поглощают солнечный свет в процессе фотосинтеза. Увеличение мощности повысит детализацию таких снимков, позволит изучать квантовые материалы, открывая путь к созданию более эффективных квантовых устройств, компьютеров и сверхбыстрой обработки данных, уверены разработчики.


Читать далее:

Ученый опроверг главное заблуждение насчет Луны

Выяснилось, какие орехи снижают холестерин и сколько их надо есть в день

Посмотрите, как работает принципиально новая ветровая турбина. Она выдержала мощный шторм

Изображение на обложке: SLAC

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Эта черная дыра «проснулась» настолько голодной, что нарушила все модели ученых
Космос
Мошенники начали использовать схему с домофоном, чтобы красть деньги с банковских карт
Новости
Галактика-соседка Млечного Пути начинает разрушаться: что происходит
Космос
Россиян поздравили с Днем космонавтики прямо с МКС
Космос
Разработаны «бактерии-шпионы»: они посылают сигнал, заметный с высоты
Наука
Ученые разработали «плащ-невидимку» для нейронов для лечения Паркинсона
Наука
В России разработали проект строительства атомной электростанции на Луне
Космос
Пробуждение гиганта: яркие вспышки наблюдали у проснувшейся черной дыры
Космос
В ИТМО придумали, как «продлить жизнь» ракового белка для тестирования лекарств
Наука
Создана карта полумиллиарда нейронных связей, которые позволяют мышам видеть
Наука
Ученые из Яндекса и MIT придумали, как запускать LLM на ноутбуках и смартфонах
Новости
Облачную платформу для квантовых вычислений создали в Университете Иннополис
Новости
Эйнштейн ошибся: возможно, пространства-времени вообще не существует
Космос
Тестовый снимок «Гершель» показал скрытые галактики во Вселенной
Космос
«Яндекс» ищет хакеров, чтобы проверить безопасность нейросетей
Новости
Запрет ИИ обсудят в России: каким будет новый закон
Наука
Google показала Ironwood: чип для ИИ, который в 24 раза быстрее самого мощного суперкомпьютера
Новости
Найдена связь между незаметными повреждениями мозга и риском деменции
Наука
Ученые придумали, как защитить изделий из титана в экстремальных условиях
Новости
Посмотрите на боевого робота-скарабея: его сделали в Москве
Новости