Το πιο ισχυρό λέιζερ ακτίνων Χ στον κόσμο είναι έτοιμο για εκτόξευση

Στις αρχές του 2023, η φανταστική συσκευή θα εκτοξευθεί από επιστήμονες σε μια σήραγγα βαθιά κάτω από την επιφάνεια της γης. Το λέιζερ ακτίνων Χ που αναπτύχθηκε από αυτούς θα επιτρέψει μια ματιά στον κόσμο των ατόμων και των μορίων.

Μιλάμε για το αναβαθμισμένο λέιζερ ακτίνων Χ Linac Coherent Light Source (LCLS), που τώρα ονομάζεται LCLS-II. Η συσκευή θα μπορεί να εκπέμπει τις πιο φωτεινές ακτίνες Χ που έχουν επιτευχθεί ποτέ. Οι ερευνητές λένε ότι αυτό θα τους επιτρέψει να εξετάσουν τα άτομα και τα χημικά μόρια με ένα επίπεδο λεπτομέρειας που προηγουμένως δεν ήταν δυνατό.

Αξίζει να σημειωθεί ότι το πρώτο λέιζερ LCLS ήταν ικανό να εκπέμπει 100 παλμούς ακτίνων Χ ανά δευτερόλεπτο. Το LCLS-II, από την άλλη πλευρά, όχι μόνο θα μπορεί να εκπέμπει ένα εκατομμύριο τέτοιους παλμούς ανά δευτερόλεπτο, αλλά κάθε παλμός θα είναι 10 φορές φωτεινότερος από τους παλμούς που εκπέμπονται από το LCLS. Χάρη σε αυτό, οι επιστήμονες θα φτάσουν σε ένα ποιοτικά νέο επίπεδο ανάπτυξης.

Πώς μοιάζει το LCLS-II;

Ολόκληρη η συσκευή είναι ένας μεταλλικός σωλήνας μήκους 3 χλμ. Από τη μία πλευρά, οι επιστήμονες θα χρησιμοποιήσουν την υπεριώδη ακτινοβολία για να χτυπήσουν τα ηλεκτρόνια από μια χάλκινη πλάκα και στη συνέχεια να τα επιταχύνουν με παλμούς ακτινοβολίας μικροκυμάτων σε ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Επιταχυνόμενα με αυτόν τον τρόπο, τα ηλεκτρόνια θα πετάξουν στη συνέχεια μέσα από μια σειρά από χιλιάδες μαγνήτες που απέχουν κάθε λίγα χιλιοστά.

Το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από αυτούς τους μαγνήτες δρα στα ιπτάμενα ηλεκτρόνια έτσι ώστε να εκπέμπουν έως και ένα εκατομμύριο παλμούς ακτίνων Χ ανά δευτερόλεπτο. Αξίζει να σημειωθεί ότι κατά τη διάρκεια του εκσυγχρονισμού, οι επιστήμονες έπρεπε να αντικαταστήσουν την επίστρωση χαλκού του εσωτερικού τμήματος του σωλήνα με μια επίστρωση νιοβίου που ψύχθηκε στους -271° C. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το νέο λέιζερ είναι τόσο ισχυρό που θα μπορούσε απλά λιώστε ολόκληρο τον σωλήνα.

Γιατί κάποιος θα χρειαζόταν ένα τέτοιο λέιζερ; Οι ακτίνες Χ έχουν μήκος κύματος κοντά στο μέγεθος ενός ατόμου, γεγονός που καθιστά δυνατή τη λήψη εικόνων μεμονωμένων ατόμων στα μόρια των χημικών ενώσεων. Επιπλέον, με τη βοήθεια του LCLS-II, θα είναι δυνατό να παρατηρηθεί πώς σχηματίζονται και σπάνε χημικοί δεσμοί. Δεν έχουμε δει ποτέ τέτοιες ταινίες που δείχνουν την εξέλιξη των χημικών μορίων.

Μπορείτε να βοηθήσετε την Ουκρανία να πολεμήσει ενάντια στους Ρώσους εισβολείς. Ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι να δωρίσετε χρήματα στις Ένοπλες Δυνάμεις της Ουκρανίας μέσω Savelife ή μέσω της επίσημης σελίδας NBU.

Διαβάστε επίσης:

• Οι επιστήμονες ανέπτυξαν έναν «μίνι εγκέφαλο με μάτια» από βλαστοκύτταρα
• Οι επιστήμονες έχουν δημιουργήσει «ζωή σε μετεωρίτες» μόνο στο εργαστήριο