Il laser a raggi X più potente al mondo è pronto per il lancio

All'inizio del 2023, il fantastico dispositivo sarà lanciato dagli scienziati in un tunnel profondo sotto la superficie terrestre. Il laser a raggi X da loro sviluppato permetterà di dare uno sguardo al mondo degli atomi e delle molecole.

Stiamo parlando del laser a raggi X aggiornato Linac Coherent Light Source (LCLS), ora chiamato LCLS-II. Il dispositivo sarà in grado di emettere i raggi X più luminosi mai raggiunti. I ricercatori affermano che ciò consentirà loro di osservare atomi e molecole chimiche con un livello di dettaglio non precedentemente possibile.

Vale la pena notare che il primo laser LCLS era in grado di emettere 100 impulsi di raggi X al secondo. LCLS-II, d'altra parte, non solo sarà in grado di emettere un milione di tali impulsi al secondo, ma ogni impulso sarà 10 volte più luminoso degli impulsi emessi da LCLS. Grazie a ciò, gli scienziati raggiungeranno un livello qualitativamente nuovo di sviluppo.

Che aspetto ha LCLS-II?

L'intero dispositivo è un tubo metallico lungo 3 km. Da un lato, gli scienziati useranno la radiazione ultravioletta per far uscire gli elettroni da una lastra di rame, quindi accelerarli con impulsi di radiazione a microonde a velocità vicine alla velocità della luce. Accelerati in questo modo, gli elettroni voleranno quindi attraverso una serie di migliaia di magneti distanziati ogni pochi millimetri.

Il campo magnetico creato da questi magneti agisce sugli elettroni volanti in modo che emettano fino a un milione di impulsi di raggi X al secondo. Vale la pena notare che durante la modernizzazione, gli scienziati hanno dovuto sostituire il rivestimento in rame della parte interna del tubo con un rivestimento in niobio raffreddato a -271° C. Ciò è dovuto al fatto che il nuovo laser è così potente da poter sciogliere semplicemente l'intero tubo.

Perché qualcuno dovrebbe aver bisogno di un tale laser? I raggi X hanno una lunghezza d'onda vicina alle dimensioni di un atomo, il che consente di ottenere immagini di singoli atomi nelle molecole di composti chimici. Inoltre, con l'aiuto di LCLS-II, sarà possibile osservare come si formano e si rompono i legami chimici. Non abbiamo mai visto film del genere che mostrano l'evoluzione delle molecole chimiche.

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