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
Найден способ экспоненциально повысить точность квантовых часов
Наука
Найдено крупнейшее облако заряженных частиц: оно в 20 раз больше Млечного Пути
Космос
Роботов научили определять местоположение людей на слух
Новости
Физики установили новый мировой рекорд точности работы кубита
Наука
Ученые восстановили пути миграции неандертальцев из Европы в Сибирь
Наука
В Китае создали ИИ для проектирования чипов: он справился за несколько дней
Новости
Четыре спутника НАСА наблюдали гигантский выброс плазмы на Солнце
Космос
Математики МГУ описали движение веществ в организме человека
Наука
В Стэнфорде создали вращающееся устройство, которое удаляет тромбы
Наука
В космосе впервые обнаружили гигантскую молекулу с 24 атомами углерода
Космос
Из-за отказа от прививок в России растет заболеваемость корью и коклюшем
Наука
Инженеры создали мягкого робота, который управляется лазерными лучами
Новости
В Apple усомнились в способности существующих моделей ИИ рассуждать
Новости
В IBM назвали сроки создания первого масштабного квантового компьютера
Новости
Посмотрите с орбиты Марса на гигантский вулкан, возвышающийся над облаками
Космос
В России приняли закон о создании единого национального мессенджера
Новости
Ученые выяснили, почему у летучих мышей «долгожителей» не бывает рака
Наука
Открыт прием заявок на премию «Промышленная робототехника»
Иннополис
Геофизик записал альбом из «музыки» сейсмических волн месторождения нефти
Новости
В желудке зауропода нашли остатки пищи: травоядный гигант глотал растения целиком
Наука