I fisici hanno creato un laser a raggi X superconduttore che è più freddo dello spazio

Il team ha raffreddato l'acceleratore di particelle a una temperatura di -271˚C, condizioni alle quali diventa

superconduttore e può accelerare gli elettroni conperdita di energia quasi nulla. Questo è uno degli ultimi passaggi prima che LCLS-II produca impulsi di raggi X che sono in media 10.000 volte più luminosi degli impulsi LCLS. Si tratta di un record mondiale per le sorgenti di raggi X più potenti oggi disponibili.

“Tra poche ore, LCLS-II produrràpiù impulsi di raggi X rispetto a una versione precedente dello stesso laser prodotto nel corso della sua vita", ha affermato Mike Dunn, direttore di LCLS. “I dati che prima richiedevano mesi per essere raccolti ora possono essere ottenuti in pochi minuti. Ciò porterà la scienza a un livello superiore, aprirà la strada a uno spettro di ricerca completamente nuovo ed amplierà la nostra capacità di sviluppare tecnologie rivoluzionarie per risolvere i più grandi problemi che la nostra società deve affrontare".

Con l'aiuto di nuove opportunità, gli scienziati saranno in grado di farlostudiare i dettagli di materiali complessi con una risoluzione senza precedenti per creare nuove forme di elaborazione e comunicazione; identificare rari fenomeni chimici per creare materiali più sostenibili per l'industria e l'energia pulita; studiare come le molecole biologiche svolgono funzioni vitali per sviluppare nuovi tipi di prodotti farmaceutici; esplora il mondo della meccanica quantistica misurando i movimenti dei singoli atomi.

LCLS, il primo laser a raggi X al mondoil fascio di elettroni liberi (XFEL), ha iniziato a funzionare nell'aprile 2009, generando impulsi di raggi X un miliardo di volte più luminosi rispetto a dispositivi comparabili. Accelera gli elettroni a temperatura ambiente, il che limita la sua velocità a 120 impulsi al secondo.

La nuova versione dell'acceleratore funziona a un recordbassa temperatura, che ne velocizza il lavoro diverse migliaia di volte. Per raggiungere questa temperatura, il dispositivo è dotato di due unità criogeniche ad elio. Il team SLAC Cryogenics ci lavora da tre anni.

“Il raffreddamento era un processo critico edoveva essere fatto con molta attenzione per non danneggiare i criomoduli", ha affermato Andrew Burrill, capo della direzione dell'acceleratore SLAC. "Siamo lieti di aver raggiunto questo traguardo e ora possiamo concentrarci sul funzionamento del laser a raggi X".

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