物理科技生物学-PHYICA

升级的xみなみありす光激光显示出它柔软的一面

物理学 2022-04-04 23:59:07

作者:阿里·桑德尔米尔,SLAC国家加速器实验室 直线加速器相干光源的新波动器每一个都使用一系列复杂调谐的磁铁将电子能量转换成强烈的x光爆发

“软”x光波动器在大厅左侧延伸100米,“硬”x光波动器在右侧

学分:阿尔贝托·加马佐/SLAC国家加速器实验室 主要升级项目的第二阶段现已在直线加速器相干光源(LCLS)上线,这是能源部直线加速器国家实验室的开创性x光自由电子激光器

9月12日,科学家们将一束电子束引入一个新的波动器,以产生“软”x光

这是继7月升级后的设施的第一束光,由另一个产生“硬”x光的波动器产生

波动器是像LCLS这样的x光自由电子激光器的组成部分,它使用一系列复杂调谐的磁铁将电子能量转换成强烈的x光脉冲

高能硬x光使研究人员能够在原子水平上成像材料和生物系统

软x光可以捕捉原子和分子之间的能量流动,跟踪原子中的化学物质,并提供对新能源技术的见解

新的软x光波动器是LCLS二号升级项目的第二个主要部分,由美国能源部劳伦斯·柏克莱国家实验室设计和建造,并在过去18个月安装在SLAC

虽然LCLS不是第一个拥有一个以上波动器的设施,但它将是唯一一个能够同时向同一样本照射两束光的设施,从而扩大了x光激光的科学范围

软x光波动器将产生持续时间不到十亿分之一秒的x光脉冲,使科学家能够比以往任何时候都更直接地研究量子和化学系统

这些超短脉冲将很快在新的时间分辨原子、分子和光学科学仪器上投入使用,这是LCLS二号时代的第一台仪器

在那里,它将允许科学家在量子水平上研究对复杂过程至关重要的基本现象,例如光合作用、量子计算以及控制所有化学反应的键的形成和断裂

当LCLS二号在未来两年内完成时,它将把x光激光的平均功率提高数千倍,每秒产生高达一百万个脉冲,而今天是每秒120个

最后一步目前正在安装:一个全新的加速器,使用低温超导技术来提高这些前所未有的重复率

这张截图展示了LCLS使用新型软x光波荡器产生的x光光束

学分:SLAC国家加速器实验室 主要升级项目的第二阶段现已在SLAC的直线加速器相干光源(LCLS)上线

周六,科学家们将一束电子束引入一个新的波动器,以产生“软”X射线(左)

这是继7月升级设施的第一束光之后,由另一个产生“硬”x光的波动器产生的(右)

学分:格雷格·斯图尔特/SLAC国家加速器实验室

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