Вчені отримали найпотужніший у світі рентгенівський лазер – установку LCLS-II на базі американської Національної прискорювальної лабораторії SLAC. Модернізація лазера LCLS, що тривала близько десяти років, тисячократно помножила його потужність і можливості. Частота спалахів зросла до 1 млн разів на секунду. Це означає, що вчені в реальному часі зможуть знімати “фільми” про поведінку молекул і атомів у матеріалах, що дасть змогу відкривати секрети світобудови.
Установка LCLS, або перший у світі рентгенівський лазер на вільних електронах, почав працювати в SLAC 2009 року і мав частоту до 120 рентгенівських імпульсів на секунду. Установка являла собою мідний хвилевід, що перебував у звичайних кімнатних умовах. Короткі і відносно потужні рентгенівські імпульси, одержувані як вторинні після розгону електронів, бомбардують досліджуваний зразок і дають картину його молекулярного і атомарного устрою. Що вища енергія імпульсів і їхня частота, то точніша картина, аж до зйомки поведінки молекул і атомів у реальному часі.
Нова установка отримала кріогенні прискорювачі електронів. Утім, стару установку з мідною трубою також збережено, і вона братиме участь у нових експериментах поряд із новою. Це дасть змогу отримувати дані в розширеному діапазоні енергій, що забезпечить більш повний набір даних для дослідів. Однак різниця між ними колосальна: частота лазерних імпульсів у новій установці у 8000 разів вища, ніж у старій. Це забезпечить стеження за дуже і дуже швидкими процесами в матеріалах і хімічних реакціях. Це особливо важливо для квантових досліджень, які зазвичай контрінтуїтивні або, якщо простіше, непередбачувані.
Вчені давно чекали на цей інструмент і зараз вишикувалися в чергу для проведення на LCLS-II наукових робіт, які стартують найближчими тижнями. Установка затребувана в матеріалознавстві, у квантових науках, у біохімії, у фармакології, у геології та в безлічі інших галузей, де детальне знання хімічних процесів і будови речовин, що відбуваються, відіграє першорядну роль. Науковий світ на порозі нової ери у відкриттях, і це не порожні слова.
Читайте також: