世界上最亮的x射线激光器开始建造

R哈恩/费米实验室

电子束穿过过冷铌腔将产生超亮的激光脉冲

这是一个巨大的工程,要建造第二个x射线激光束SLAC国家加速器实验室已在美国加州开始。新束流将是世界上最亮的束流,产生的x射线亮度是SLAC现有束流的1万倍,发射速度是其8000倍。

像现有的线性加速器相干光源(LCLS)一样,新的x射线激光器将通过加速电子,直到它们以x射线的形式释放能量,从而产生一束x射线激光。但是,与在室温下让电子沿着铜管加速(每秒产生120个x射线激光脉冲)不同的是,新的装置将包括一个超导加速器,它使用一系列冷却到-270°C的铌腔,每秒产生100万个超强激光脉冲。工作将进行,安装一个新的电子源和两个低温装置来冷却铌腔,再加上新的波动器——磁铁,迫使电子进入一个曲折的路径。

这项耗资10亿美元(7.01亿英镑)的升级工程由美国能源部资助,并于上个月获得批准。新的x射线激光器将占据SLAC 2英里长的直线加速器隧道的三分之一。它将需要到2020年才能完成,LCLS将在2018-2019年关闭一年。

拼箱的导演迈克•邓恩他说,升级后的设施将把x射线科学提升到“下一个水平”,使研究人员能够在原子水平上以前所未有的细节研究材料。他在一份声明中说,这将极大地提高我们开发未来变革性技术的能力,包括新型电子产品、救生药物和创新能源解决方案。

SLAC国家加速器实验室

未来的(蓝色)激光器将使用现有激光器(红色)的部分加速器设置