V USA rozsvietili najvýkonnejší röntgenový laser na svete
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 26. 9. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Národné akcelerátorové laboratórium SLAC Ministerstva energetiky USA nedávno zaplo najvýkonnejší röntgenový laser na svete. Linac Coherent Light Source II (LCLS-II) röntgenový laser s voľnými elektrónmi (X-ray Free-Electron Laser XFEL) bliká miliónkrát za minútu a je 10 000-krát jasnejší ako jeho predchodca.
Schopnosť zachytávať snímky je pre vedcov veľmi silný nástroj. Nie je to len efektívny prostriedok na zaznamenávanie údajov, ale môže to byť aj veľmi účinný prostriedok pre rôzne analýzy. Napríklad schopnosť spomaliť udalosti a sledovať, ako sa dejú, viedla k pozoruhodným objavom. Problém nastáva, keď sú veci veľmi malé a veľmi rýchle. Za určitou mierkou sú svetelné vlny jednoducho príliš dlhé na to, aby zachytili veľa detailov a je potrebné niečo jemnejšie laditeľné. Tu prichádza na rad röntgenové žiarenie a najmä röntgenové lasery.
Myšlienkou inovácie LCLS-II XFEL v hodnote 1,1 miliardy USD (1,038 miliardy EUR) je predĺžiť čas a produkovať najvyššie možné rozlíšenie vytvorením röntgenového lasera s čo najväčším počtom impulzov za sekundu a s čo najjasnejšími impulzmi.
Robí to pomocou podzemného supravodivého urýchľovača so spojitou vlnou, ktorý je dlhý dve míle (3,2 km) a spracuje energiu 4 GeV. Používa sa na urýchlenie elektrónov pomocou supravodivých elektromagnetov na rýchlosť takmer svetla. Elektróny potom prechádzajú cez to, čo je najlepšie opísané ako séria vlnivých magnetických polí, ktoré spôsobujú, že elektróny vyžarujú koherentné röntgenové lúče. Elektróny sa potom odsajú a zostane tak najvýkonnejší röntgenový laser na svete, ktorý pulzuje miliónkrát za sekundu, čiže 8 000 krát rýchlejšie ako jeho predchodca a je 10 000 krát jasnejší.
Podľa SLAC je takýto röntgen nástrojom so širokou škálou aplikácií. Môže napríklad vytvárať filmy chemických reakcií, ako je fotosyntéza, ktoré prebiehajú v reálnom čase. Môže tiež pomôcť pri analýze štruktúry zložitých molekúl a pri navrhovaní kvantových počítačov.
Video, ktoré pojednáva o aplikáciách LCLS-II, si môžete pozrieť na začiatku článku alebo priamo TU.
