Ученые повысили мощность рентгеновского лазера LCLS
Рентгеновский лазер LCLS - установка, которую используют для изучения сложных явлений и процессов. С помощью этой лазерной установки производилось изучение микроскопических объектов, а также тех процессов, которые протекают скрыто от человеческого глаза. Лазер на свободных электронах позволяет получить структуру вирусов. Он неоднократно использовался для воссоздания различных физических явлений (превращения воды в высокотемпературную плазму, изучение условий в ядре земли).
Недавно установка была усовершенствована - LCLS-II сделали еще более мощным. Его предшественник уже получил статус самого мощного на планете. Сегодня установка способна генерировать до 1 млн. импульсов в секунду. Его импульсы стали ярче, чем у предыдущей версии, примерно в 10 тысяч раз. А это означает, что установка сможет сделать для науки еще больше. Модель LCLS (предыдущая версия) генерировала 120 тысяч импульсов в секунду.
LCLS-II функционирует по тому же принципу, что и LCLS. В установке вырабатываются свободные электроны, которые ускоряются и проходят через ондулятор. Из-за магнитных полей в ондуляторе они начинают колебаться, так возникают кванты рентгеновского излучения. В обновленной версии установки серьезным изменениям подвергли систему ускорения электронов. Для достижения оптимального эффекта изменили температуру, при которой электроны проходят стадию линейного ускорения.
Ранее они проходили через трубу ускорителя при обычной комнатной температуре. В новом устройстве установлены десятки криогенных модулей, и температурные условия серьезно изменены. Электроны проходят через трубу при температуре -271 градус по Цельсию. В таких условиях возникает сверхпроводимость материалов трубы. Установка будет использоваться в десятках сфер, наиболее перспективные:
квантовая механика и физика;
химия;
биология, микробиология;
изучение глобальных космических процессов.
Установка сегодня находится в тестовом режиме - ее тщательно проверяют, настраивают. При необходимости будут устранены все недочеты. К концу года систему планируют перевести в рабочий режим. Установка вполне может потребоваться в промышленности будущего. С каждым годом все большее значение приобретают невидимые глазу процессы. Они серьезно влияют на свойства материалов. Изучать их можно будет с помощью такой системы.