Ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC разработали и успешно модернизировали установку LCLS, превратив ее в самый мощный в мире рентгеновский лазер LCLS-II. Новый инструмент имеет значительно увеличенную мощность по сравнению с предшественником и может снимать в реальном времени поведение молекул и атомов в различных материалах.
Оригинальная установка LCLS начала работать в SLAC еще в 2009 году и была первым в мире рентгеновским лазером на свободных электронах. Она представляла собой медный волновод и обладала частотой до 120 импульсов в секунду. Устройство создает короткие, но мощные импульсы, которые позволяют изучать молекулярное и атомарное устройство образцов. Чем выше энергия импульсов, тем более точное изображение получается.
В обновленную установку LCLS-II ученые внедрили криогенные ускорители электронов, которые дополнили действующий медный волновод. Это позволило получать информацию в более широком диапазоне энергий и предоставило больше данных для проведения опытов. Частота лазерных импульсов нового инструмента увеличилась в 8 тысяч раз по сравнению со старым, что позволяет отслеживать крайне быстрые процессы в материалах и химических реакциях, что особенно важно для квантовых исследований.
На LCLS-II уже сформировалась очередь для проведения научных работ. Первые эксперименты стартуют в ближайшее недели. Установка LCLS-II представляет интерес во множестве областей науки, включая материаловедение, биохимию, фармакологию, геологию и другие, где детальное знание химических процессов и структуры веществ играет важную роль.