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第二代强x射线激光首次发射

LCLS被称为硬x射线自由电子激光器(XFEL),这是一种跨越数公里的仪器,可以比以往更详细地成像最小的物体。为了做到这一点,机器加速了电子束,并引导它们通过一个波动器,这是一系列磁铁,使电子左右摆动。在此过程中,它们释放出x射线,这些x射线可以被放大并用于各种实验。

这些爆炸只持续飞秒——十亿分之一秒——所以它们可以捕捉在难以置信的快时间尺度上发生的事件。

自2009年第一次发射,拼箱已经被用于图像病毒繁殖的条件在恒星的中心,分子级联触发事件,煮水变成陌生等离子体状态,创建的“钻石雨”可能会落在行星天王星和海王星。

现在,是时候升级了。第二阶段,即lcl - ii,将能够使x射线的功率加倍,并产生更多的脉冲。最初的lcl - ii每秒可以处理120个x射线脉冲,但lcl - ii将把这个数字提高到每秒100万个脉冲。

这样做需要一个全新的波动器。原来的磁铁已经被移除,现在被两个由数千个磁铁组成的新系统所取代。这将能够使电子束扭曲几吨的力,而不会使周围的结构移动超过百分之一根头发的宽度。

使用这些新的波动系统,科学家们将能够比以前更精确地微调磁铁之间的空间,这将允许他们调整产生的x射线的波长。

新系统现在已初见成效。7月17日,该团队从现有的加速器中发射了一束射线到新的波动器中,成功地产生了x射线,并对系统进行了微调,使其达到了全x射线激光的性能。

这只是lcl - ii的第一步,其余的升级将在未来两年内完成。随着新的波动器,一个全新的加速器也正在建造中。这将使用低温超导技术使电子以几乎光速运动。

在接下来的几个星期里,将在一系列光学器件上进行测试,这些光学器件将根据需要进行的任何实验来调整x射线。此后,在接下来的6个月里,将进行80多个这样的实验。研究的第一个目标将是SARS-CoV-2病毒。

下面的视频提供了一个更近距离的观察波动。

波动器的春天时间

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