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
Хирурги впервые удалили опухоль позвоночника через глазницу
Наука
Не только в небе: птерозавры ходили бок о бок с динозаврами, выяснили ученые
Наука
Синтезирована молекула, «которая может заменить кремний в микроэлектронике»
Наука
Меньше вспышек, больше бурь: ученые рассказали об активности Солнца в первые месяцы года
Космос
Находка на Кавказе опровергает теории о примитивности неандертальцев
Наука
Астрономы раскрыли тайну магнитаров: эти звезды заполняют Вселенную золотом
Космос
Антидот от 13 ядовитых змей получили из крови донора, которого укусили 856 раз
Наука
Телескоп «Чандра» наблюдал причину «перелома кости» в центре Млечного Пути
Космос
Оптический транзистор разогнали до 240 ГГц: это основа для компьютеров нового поколения
Новости
Google бросает вызов ChatGPT: в поисковике появилась вкладка с ИИ
Новости
Посмотрите, как рождаются планеты: опубликованы самые четкие изображения в истории
Космос
Рыбы в виртуальной реальности обучают роботов двигаться косяками
Новости
У мертвой звезды нашли самую холодную из известных планет
Космос
После обновления ChatGPT стал подхалимом: OpenAI объяснила, что случилось
Новости
«Википедия» внедрит ИИ: это будет работать и что станет с редакторами
Новости
Поднимет и авианосец: для реактора ИТЭР сделали мощнейший магнит в мире
Наука
Посмотрите на маневренный дрон с крыльями, как у белки-летяги
Новости
Недалеко от Земли нашли странную группу молодых звезд, стремящихся разлететься в разные стороны
Космос
Летучие мыши учатся подслушивать за сексом лягушек, чтобы выбрать добычу
Наука
В МФТИ разработана технология для создания долговечной памяти электронных устройств
Наука