Andrew Tarantola

Laser terbaru SLAC bekerja paling baik saat lebih dingin dari luar angkasa

Setelah hampir satu dekade dalam pembangunan, iterasi kedua dari Linac Coherent Gentle Supply (LCLS) di Stanford Linear Accelerator Heart (SLAC) DoE hampir siap untuk mulai melempar foton lebih keras dari sebelumnya. Dijuluki LCLS-II, peningkatan akselerator partikel superkonduktor bernilai miliaran dolar ini akan menghasilkan sinar-X 10.000 kali lebih terang daripada pendahulunya dengan kecepatan rekor dunia 1 juta denyut per detik — semuanya saat bekerja pada suhu negatif yang sangat dingin 456 derajat Fahrenheit.

“Hanya dalam beberapa jam, LCLS-II akan menghasilkan lebih banyak pulsa sinar-X daripada yang dihasilkan laser saat ini sepanjang masa pakainya,” kata Mike Dunne, direktur LCLS. “Information yang dulunya mungkin membutuhkan waktu berbulan-bulan untuk dikumpulkan dapat diproduksi dalam hitungan menit. Ini akan membawa ilmu sinar-X ke tingkat berikutnya, membuka jalan bagi berbagai studi baru dan memajukan kemampuan kita untuk mengembangkan teknologi revolusioner untuk mengatasi beberapa masalah. tantangan paling mendalam yang dihadapi masyarakat kita.”

LCLS asli datang on-line pada tahun 2009, bersinar satu miliar kali lebih terang daripada akselerator yang digantikannya, tetapi dibatasi hingga 120 pulsa per detik karena hukum fisika membatasi jumlah elektron yang dapat didorong secara bersamaan melalui labirin akselerator suhu kamar pipa tembaga. Tetapi dengan mengganti pipa-pipa tersebut dengan lebih dari tiga lusin modul akselerator kriogenik — rangkaian niobium berongga yang saling berhubungan — didinginkan hingga 2 Kelvin (4 derajat F di atas nol mutlak), peneliti SLAC dapat meningkatkan output akselerator secara besar-besaran.

“Untuk mencapai suhu ini, linac dilengkapi dengan dua helium cryoplants kelas dunia, menjadikan SLAC salah satu landmark cryogenic yang signifikan di AS dan di dunia,” Eric Fauve, direktur Divisi Cryogenic di SLAC, mengatakan. “Tim SLAC Cryogenics telah bekerja di lokasi selama pandemi untuk menginstal dan menjalankan sistem cryogenic dan mendinginkan akselerator dalam waktu singkat.”

Setelah elektron melewati 37 modul cryo dan cukup didinginkan, mereka diberi energi dan dipercepat oleh gelombang mikro megawatt hingga mendekati kecepatan cahaya dan diumpankan melalui string magnet undulator yang memaksa berkas elektron menjadi pola zig-zag. , menghasilkan sinar-X. Terlebih lagi, undulator dapat mempengaruhi jenis sinar-X yang dihasilkan — baik sinar-X keras untuk pencitraan materials, atau sinar-X lunak yang terutama digunakan untuk mendokumentasikan aliran energi dan reaksi kimia waktu nyata.

LCLS-II pertama mencapai tanda 2 Kelvin pada pertengahan April dan dengan pengumuman hari Selasa sekarang siap untuk mulai melakukan penelitian. Itu diharapkan terjadi akhir tahun ini dan dapat membantu kami memeriksa bahan-bahan mutakhir dan proses-proses biologis dalam resolusi yang lebih besar daripada sebelumnya, memajukan keadaan seni dalam teknologi energi bersih dan bahkan membuka rahasia alam kuantum dengan mencitrakan atom-atom individu.

Semua produk yang direkomendasikan oleh Engadget dipilih oleh tim editorial kami, terlepas dari perusahaan induk kami. Beberapa cerita kami menyertakan tautan afiliasi. Jika Anda membeli sesuatu melalui salah satu tautan ini, kami dapat memperoleh komisi afiliasi.

Total
0
Shares
Leave a Reply

Your email address will not be published.

Related Posts