In April 2009, veroorzaakte de laser van het de Röntgenstraal vrije elektron van de wereld eerste harde (XFEL) het eerste licht bij het Nationale de Versnellerlaboratorium van SLAC van het Ministerie van de V.S. van Energie. De Coherente Lichtbron van Linac (LCLS) veroorzaakt Röntgenstraalimpulsen die één miljard keer helderder dan om het even welke vorige lichtbron zijn. Sedertdien hebben zijn prestaties nieuw inzicht op vele wetenschappelijke gebieden, van het creëren van chemische „moleculaire films“ aan het bestuderen van de structuur en de beweging van proteïnen van een nieuwe generatie van drugs en het simuleren van de „diamantregen“ in de reuzeplaneten van ons zonnestelsel gebracht. “.
Het Nationale de Versnellerlaboratorium van SLAC zette het lcls-II project in 2013 op touw om het vermogen van Röntgenstraallasers te verhogen met duizenden tijden en één miljoen impulsen per seconde te produceren. Momenteel, kunnen slechts 120 impulsen per seconde worden geproduceerd. De projectverbetering zou binnen twee jaar moeten worden voltooid.
Het het werk principe van de harde laser van het Röntgenstraal vrije elektron is verdeeld in twee stappen. Eerst, versnelt het de krachtige elektronenstraal aan bijna de snelheid van licht. De straal wordt dan overgegaan door een reeks precies gestemde magneten in een apparaat genoemd wankelt, dat elektronenenergie in intense impulsen van Röntgenstralen omzet.
Deze impulsen zijn slechts één miljoenste van een seconde in lengte, zodat zij de geboorte van chemische banden kunnen vangen en beelden met atoomresolutie veroorzaken. Het lcls-II project is van plan om een nieuwe versneller voor het laboratorium te installeren dat cryogene supergeleidende technologie kan gebruiken om een ongekend herhalingstarief te bereiken, en nieuw te installeren wankelt die de röntgenstraal kan precies controleren.
In het afgelopen jaar en de helft, werd de originele LCLS-pulsometer in het laboratorium vervangen door twee gloednieuwe systemen met gloednieuwe functies. Elk wave-apparaat bevat duizenden magneten die meer dan 100 meters uitbreiden; het magnetische veld dat zij samen zijn tientallen duizenden tijden sterker dan het magnetische veld van de aarde hebben veroorzaakt, en de geproduceerde kracht is gelijkwaardig aan een paar ton gewicht. Tegelijkertijd, zal de structuur van de magneet meer dan één honderdste van de breedte van een menselijk haar niet verdraaien.
Het nieuwe wave-apparaat werd ontworpen door het Nationale Laboratorium van Argonne in de Verenigde Staten en gebouwd door Lawrence Berkeley National Laboratory, en werd werd in het afgelopen jaar geïnstalleerd bij het Nationale de Versnellerlaboratorium van SLAC. De wetenschappers bij het SLAC-Versnellerlaboratorium kunnen de elektronenstralen van bestaande LCLS-versnellers door de magneetserie in nieuwe „harde Röntgenstraal“ undulator leiden. In enkel een paar uren, produceerden zij het eerste Röntgenstraalsignaal en pasten toen precies de configuratie aan om de prestaties van de Röntgenstraallaser te maximaliseren.
Henrik von der Lippe, directeur van techniek in Berkeley Laboratories, zei: De „generatie van het eerste licht is een langverwachte mijlpaal. Deze wetenschappelijke faciliteit zal nieuw wetenschappelijk onderzoek.“ toelaten