Em abril de 2009, laser de elétron livre duro do raio X do mundo o primeiro (XFEL) produziu a primeira luz no laboratório nacional do acelerador de SLAC do Ministério de E.U. de Energia. A fonte luminosa coerente de Linac (LCLS) produz os pulsos do raio X que são um bilhão vezes mais brilhantes do que toda a fonte luminosa precedente. Desde então, seu desempenho trouxe introspecções novas em muitos campos científicos, de criar “filmes moleculars químicos” a estudar a estrutura e o movimento das proteínas de uma nova geração de drogas e a simular do “a chuva diamante” nos planetas gigantes de nosso sistema solar. ”.
O laboratório nacional do acelerador de SLAC lançou o projeto de LCLS-II aumentar em 2013 o poder de lasers de raio X por milhares de épocas e gera um milhão de por segundo dos pulsos. Presentemente, somente 120 pulsos podem ser por segundo gerado. A elevação do projeto é esperada ser terminada dentro de dois anos.
O princípio de trabalho de laser de elétron livre duro do raio X é dividido em duas etapas. Primeiramente, acelera o feixe de elétron poderoso quase à velocidade da luz. O feixe é passado então com uma série de ímãs precisamente ajustados em um dispositivo chamado a oscila, que converte a energia de elétron em pulsos intensos dos raios X.
Estes pulsos são somente um milhonésimo de um segundo de comprimento, de modo que possam capturar o nascimento de ligações químicas e produzir imagens com definição atômica. O projeto de LCLS-II planeia instalar um acelerador novo para o laboratório que pode usar a tecnologia superconducting criogênica para conseguir uma taxa inaudita da repetição, e instala um novo oscila que possa precisamente controlar o feixe de raio X.
No ano passado e uma metade, o pulsador original de LCLS no laboratório foi substituído por dois sistemas brandnew com as funções brandnew. Cada dispositivo da onda contém milhares de ímãs que estendem mais de 100 medidores; o campo que magnético produzem é junto dez dos milhares de épocas mais fortes do que o campo magnético da terra, e a força gerada é equivalente a algumas toneladas de peso. Ao mesmo tempo, a estrutura do ímã não torcerá mais de um centésimo da largura de um cabelo humano.
O dispositivo da nova onda foi projetado pelo laboratório nacional de Argonne no Estados Unidos e construído por Lawrence Berkeley National Laboratory, e instalado no laboratório nacional do acelerador de SLAC no ano passado. Os cientistas no laboratório do acelerador de SLAC podem guiar os feixes de elétron de aceleradores existentes de LCLS com a disposição do ímã “no undulator novo do raio X duro”. Apenas em algumas horas, geraram o primeiro sinal do raio X e então ajustaram precisamente a configuração para maximizar o desempenho do laser de raio X.
Henrik von der Lippe, diretor da engenharia em Berkeley Laboratories, disse: “A geração da primeira luz é um marco miliário esperado desde há muito tempo. Esta facilidade científica permitirá a pesquisa científica nova.”