Physiker haben einen supraleitenden Röntgenlaser entwickelt, der kälter als der Weltraum ist

Das Team kühlte den Teilchenbeschleuniger auf eine Temperatur von -271 °C ab, unter welchen Bedingungen er betrieben wird

supraleitend und kann damit Elektronen beschleunigennahezu null Energieverlust. Dies ist einer der letzten Schritte, bevor LCLS-II Röntgenpulse erzeugt, die im Durchschnitt 10.000-mal heller sind als LCLS-Pulse. Dies ist ein Weltrekord für die leistungsstärksten heute verfügbaren Röntgenquellen.

„In wenigen Stunden wird die LCLS-II produzierenmehr Röntgenpulse als eine frühere Version des gleichen Lasers, die im Laufe seiner Lebensdauer erzeugt wurden“, sagte Mike Dunn, Direktor von LCLS. „Daten, deren Erfassung früher Monate dauerte, können jetzt in Minuten abgerufen werden. Dies wird die Wissenschaft auf die nächste Stufe heben, den Weg für ein völlig neues Forschungsspektrum ebnen und unsere Fähigkeit erweitern, bahnbrechende Technologien zu entwickeln, um die größten Probleme unserer Gesellschaft zu lösen.“

Mit Hilfe neuer Möglichkeiten werden Wissenschaftler dazu in der Lage seinstudieren Sie die Details komplexer Materialien mit beispielloser Auflösung, um neue Formen der Datenverarbeitung und Kommunikation zu schaffen; Identifizierung seltener chemischer Phänomene zur Schaffung nachhaltigerer Materialien für Industrie und saubere Energie; untersuchen, wie biologische Moleküle lebenswichtige Funktionen erfüllen, um neue Arten von Arzneimitteln zu entwickeln; Erkunden Sie die Welt der Quantenmechanik, indem Sie die Bewegungen einzelner Atome messen.

LCLS, der weltweit erste RöntgenlaserFree Electron Beam (XFEL) wurde im April 2009 in Betrieb genommen und erzeugt Röntgenpulse, die milliardenfach heller sind als vergleichbare Geräte. Es beschleunigt Elektronen bei Raumtemperatur, was seine Geschwindigkeit auf 120 Impulse pro Sekunde begrenzt.

Die neue Version des Beschleunigers arbeitet auf Rekordniveauniedrige Temperatur, was seine Arbeit mehrere tausend Mal beschleunigt. Um diese Temperatur zu erreichen, ist das Gerät mit zwei Helium-Kryogeneinheiten ausgestattet. Das Team von SLAC Cryogenics arbeitet seit drei Jahren daran.

„Die Kühlung war ein kritischer Prozess undEs musste sehr sorgfältig vorgegangen werden, um die Kryomodule nicht zu beschädigen“, sagte Andrew Burrill, Leiter des SLAC Accelerator Directorate. „Wir freuen uns, dass wir diesen Meilenstein erreicht haben und uns nun auf den Betrieb des Röntgenlasers konzentrieren können.“

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