นักฟิสิกส์ได้สร้างเลเซอร์เอ็กซ์เรย์ตัวนำยิ่งยวดที่เย็นกว่าอวกาศ

ทีมงานทำให้เครื่องเร่งอนุภาคเย็นลงจนถึงอุณหภูมิ -271°C ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว

ตัวนำยิ่งยวดและสามารถเร่งอิเล็กตรอนได้ด้วยการสูญเสียพลังงานเกือบเป็นศูนย์ นี่เป็นหนึ่งในขั้นตอนสุดท้ายก่อนที่ LCLS-II จะสร้างพัลส์รังสีเอกซ์ซึ่งมีความสว่างมากกว่าพัลส์ LCLS โดยเฉลี่ย 10,000 เท่า นี่เป็นสถิติโลกสำหรับแหล่งรังสีเอกซ์ที่ทรงพลังที่สุดที่มีอยู่ในปัจจุบัน

“ในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง LCLS-II จะสร้างเอ็กซ์เรย์พัลส์มากกว่าเลเซอร์รุ่นก่อนหน้าที่ผลิตได้ตลอดอายุการใช้งาน” ไมค์ ดันน์ ผู้อำนวยการ LCLS กล่าว “ข้อมูลที่เคยใช้เวลาหลายเดือนในการรวบรวม ตอนนี้สามารถรับได้ในเวลาไม่กี่นาที สิ่งนี้จะนำวิทยาศาสตร์ไปสู่อีกระดับ ปูทางสำหรับการวิจัยในวงกว้าง และขยายความสามารถของเราในการพัฒนาเทคโนโลยีที่ก้าวล้ำเพื่อแก้ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดที่สังคมกำลังเผชิญอยู่”

ด้วยความช่วยเหลือจากโอกาสใหม่ๆ นักวิทยาศาสตร์จะสามารถศึกษารายละเอียดของวัสดุที่ซับซ้อนด้วยความละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อนเพื่อสร้างรูปแบบใหม่ของการคำนวณและการสื่อสาร ระบุปรากฏการณ์ทางเคมีที่หายากเพื่อสร้างวัสดุที่ยั่งยืนมากขึ้นสำหรับอุตสาหกรรมและพลังงานสะอาด ศึกษาว่าโมเลกุลทางชีววิทยาทำหน้าที่สำคัญในการพัฒนายาชนิดใหม่อย่างไร สำรวจโลกของกลศาสตร์ควอนตัมโดยการวัดการเคลื่อนที่ของอะตอมแต่ละตัว

LCLS เลเซอร์เอ็กซ์เรย์เครื่องแรกของโลกลำแสงอิเล็กตรอนอิสระ (XFEL) เริ่มปฏิบัติการในเดือนเมษายน พ.ศ. 2552 โดยสร้างคลื่นรังสีเอกซ์ที่สว่างกว่าอุปกรณ์ที่เทียบเคียงกันถึงพันล้านเท่า มันเร่งความเร็วอิเล็กตรอนที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งจำกัดความเร็วไว้ที่ 120 พัลส์ต่อวินาที

คันเร่งเวอร์ชันใหม่ทำงานที่เร็กคอร์ดอุณหภูมิต่ำซึ่งเพิ่มความเร็วในการทำงานหลายพันครั้ง เพื่อให้ได้อุณหภูมินี้ อุปกรณ์นี้มีหน่วยฮีเลียมไครโอเจนิกส์สองชุด ทีมงาน SLAC Cryogenics ได้ทำงานกับพวกเขามาเป็นเวลาสามปีแล้ว

“การระบายความร้อนเป็นกระบวนการที่สำคัญและต้องทำอย่างระมัดระวังเพื่อไม่ให้เกิดความเสียหายต่อโมดูลแช่แข็ง” แอนดรูว์ เบอร์ริล หัวหน้าคณะกรรมการเร่งความเร็ว SLAC กล่าว “เรารู้สึกยินดีเป็นอย่างยิ่งที่เราได้บรรลุเป้าหมายนี้และตอนนี้สามารถมุ่งความสนใจไปที่การทำงานของเลเซอร์เอ็กซ์เรย์ได้แล้ว”

อ่านเพิ่มเติม:

ดูโดรนที่ "เงียบ" กับการขับเคลื่อนไอออนเจเนอเรชันใหม่

ตัวผู้ไทรโลไบต์โบราณมัดตัวเมียระหว่างผสมพันธุ์

รัสเซียและสหรัฐอเมริกามีเครื่องบิน Doomsday: พวกเขาจะบินอย่างไรและที่ไหนในกรณีการสิ้นสุดของโลก