SLACの実験室の堅いX線自由電子レーザーは首尾よく改善した

July 27, 2020

2009年4月では、世界の最初堅いX線自由電子レーザー(XFEL)は米国エネルギー省のSLACの国民の加速装置の実験室で夜明けを作り出した。Linacの凝集性の光源(LCLS)は1十億倍あらゆる前の光源より明るいX線の脈拍を作り出す。それ以来、性能は薬剤の新しい世代の蛋白質の構造そして動きを調査し、「ダイヤモンド雨」を模倣することに私達の太陽系の巨大な惑星で化学「分子映画」を作成することからの多くの科学分野の新しい洞察力を、持って来た。」。

SLACの国民の加速装置の実験室はX線レーザーの力をたくさんの時高め、毎秒百万の脈拍を発生させるために2013年にLCLS-IIのプロジェクトを進水させた。現在、120の脈拍だけ毎秒発生させることができる。プロジェクトの改善は2年以内に完了すると期待される。

堅いX線自由電子レーザーの働く原則は2つのステップに分けられる。最初に、それは光速に強力な電子ビームをほぼ加速する。ビームはX線の強い脈拍に電子エネルギーを変えるaと呼ばれる装置の一連の正確に調整された磁石を通してそれから揺れる渡される。

これらの脈拍は化学結合の生れを捕獲し、原子決断のイメージを作り出してもいいように、第2の長さにたった1百万番目である。LCLS-IIのプロジェクトは前例のない繰返し率を達成するのに実験室のための新しい加速装置を取付けることを低温学の超伝導の技術を使用できる計画し正確にX線ビームを制御できる新しいの揺れる取付ける。

過去1年間にそして半分、実験室の元のLCLSのパルセーターは真新しい機能と2つの真新しいシステムと取替えられた。各波装置は100メートル以上拡張するたくさんの磁石を含んでいる;それらが一緒に作り出す磁界は地球の磁界より強く数万倍、発生する力は重量の少数のトンと同等である。同時に、磁石の構造は人間の毛髪の幅の以上1第百をねじらない。

新しい波装置は米国のArgonneの国立研究所によって設計され、ローレンス・バークレー国立研究所によって造られ、そしてSLACの国民の加速装置の実験室に過去1年間に取付けられていた。SLACの加速装置の実験室の科学者は新しい「堅いX線」のundulatorに磁石の配列によって既存のLCLSの加速装置の電子ビームを導ける。ちょうど少数の時間では、彼らは最初のX線信号を発生させ、次にX線レーザーの性能を最大にするために正確に構成を調節した。

、ヘンリク フォンder Lippeはバークレーの実験室の工学のディレクター言った:「夜明けの生成は待ち焦がれたマイル標石である。この科学的な設備は新しい科学研究を」可能にする。