據(jù)外媒報道， 科學(xué)家們近期升級了世界上最強大的X射線激光器并獲得了第一批光。 線性加速器相干光源(LCLS)通過強烈的X射線爆炸來拍攝單個原子和分子，現(xiàn)在它的第二階段操作已經(jīng)開始。LCLS被稱為硬X射線自由電子激光器(XFEL)，這是一種跨越數(shù)公里的儀器，而這可以比以往的任何一臺儀器都要能更詳細地將最小的物體成像。
為了做到這一點，該機器加速了電子束并引導(dǎo)它們通過一個波動器。在此過程中，它們會釋放出X射線，它們可以被放大并用于各種實驗。
這些爆炸只能持續(xù)飛秒 十億分之一秒，所以它們可以捕捉在難以置信的快時間尺度上發(fā)生的事件。
自2009年第一次點火之后，LCLS已經(jīng)被用于將病毒成像、復(fù)制恒星中心的條件、觸發(fā)分子級聯(lián)觸發(fā)事件、將水煮至怪異的新等離子狀態(tài)、
創(chuàng)造可能會落在像天王星和海王星等行星的“鉆石雨”等等。
現(xiàn)在是時候升級了。第二階段(LCLS-II)將能讓X射線的功率加倍并產(chǎn)生更多的脈沖。最初階段每秒可處理120個X射線脈沖，但ICLS-II卻將把這個數(shù)字提高到每秒100萬個脈沖。
想要實現(xiàn)這個目標需要一個全新的波動器。原來的磁鐵被移除，被兩個由數(shù)千個磁鐵組成的新系統(tǒng)取代。這將能使電子束扭曲出幾噸的力，而與此同時不會讓周圍的結(jié)構(gòu)移動超過百分之一根頭發(fā)的寬度。
通過使用這些新的波動系統(tǒng)，科學(xué)家們將能比以前更精確地微調(diào)磁鐵之間的空間，這將允許他們調(diào)整產(chǎn)生的X射線的波長。
新系統(tǒng)現(xiàn)在已初見成效。7月17日，該團隊從現(xiàn)有的加速器中發(fā)射了一束射線到新的波動器中，其成功地產(chǎn)生了X射線，并且通過對系統(tǒng)進行微調(diào)還達到了全X射線激光的性能。
然而這只是LCLS-II的第一步，其余的升級將在未來兩年內(nèi)完成。隨著新的波動器，一個全新的加速器也正在建造中。這將使用低溫超導(dǎo)技術(shù)使電子以幾乎光速運動。
在接下來的幾個星期里，工作人員將在一系列光學(xué)器件上進行測試，這些光學(xué)器件將根據(jù)需要進行的具體實驗來調(diào)整X射線。此后，在接下來的6個月里，它將進行80多個這樣的實驗。其研究的首個目標將會是SARS-CoV-2病毒。
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