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
Японский лунный модуль подлетел к Луне и сфотографировал спутник вблизи
Космос
Дикие рыбы способны запоминать и узнавать дайверов, показал эксперимент
Наука
НАСА почти на 40% повысило риск падения на Землю астероида, способного уничтожить город
Космос
Биоинженеры создали из мидий и слизи антибактериальный клей
Наука
Телескоп с «глазом лобстера» обнаружил редкую двойную звездную систему
Космос
Solar Orbiter приблизится к Венере, чтобы подняться к полюсу Солнца
Космос
В Китае объединили солнечную энергетику с выращиванием морских огурцов
Новости
Какие навыки нужны системному аналитику
Технологии
Появление речи связали с эволюцией одного белка
Наука
Для запрещенной соцсети проложат крупнейший в мире подводный кабель
Новости
Илон Маск представил Grok 3 — ИИ нового поколения с мощным дата-центром
Новости
Эксперты проверили «чудо» со статуей Девы Марии: что показал ДНК-тест
Наука
Время может двигаться вперед и назад одновременно: что выяснили физики
Наука
Космологический принцип Вселенной поставили под сомнение
Космос
Ядерные часы могут появиться в России уже в 2030 году  
Наука
Эмоции животных теперь можно определить с помощью ИИ
Новости
Создан переключатель генов для клеточной терапии на основе пластыря
Наука
Ученые предположили, что разумная жизнь на Земле — закономерность, а не случайность
Наука
Ледяные шапки на Земле — редкая аномалия, заявляют учение
Наука
OpenAI обновила правила ChatGPT, чтобы сократить «цензуру» в спорных вопросах
Новости