SLAC spustili nový nejvýkonnější rentgenový laser na světě  
Laboratoře SLAC si pořídily upgrade rentgenového superlaseru, z něhož se stal The Linac Coherent Light Source II (LCLS-II) X-ray Free-Electron Laser (XFEL). Zvládne milion pulzů rentgenového záření, a je 10 000krát výkonnější než jeho předchůdce. Teď vtrhnul do mikrosvěta a bude tam ozařovat extrémně malé a extrémně rychlé jevy.
Pohled do útrob upgradovaného laseru. Kredit: SLAC.
Pohled do útrob upgradovaného laseru. Kredit: SLAC.

Dělat pěkné fotky chce každý. Ne vždy to ale jde snadno. Když přijde řada na objekty, které jsou velmi rychlé a velmi malé, je to problém. V jednu chvíli je měřítko už natolik malé, že vlny viditelného záření jsou příliš velké na to, aby dotyčný objekt kvalitně zobrazily. To je příležitost pro rentgenové záření, přesněji řečeno rentgenové záření o vysoké energii.

 

Část rekordního laseru v podzemí. Kredit: SLAC.
Část rekordního laseru v podzemí. Kredit: SLAC.

V laboratořích SLAC National Accelerator Laboratory amerického ministerstva energetiky dospěli k závěru, že je nutné udělat upgrade jejich rentgenového superlaseru. Za 1,1 miliardy amerických dolarů proběhlo vylepšení na laser, který nese označení The Linac Coherent Light Source II (LCLS-II) X-ray Free-Electron Laser (XFEL). Je to nejvýkonnější rentgenový laser na světě, který je schopen vytvořit milion pulzů za sekundu a je 10 000krát výkonnější než jeho předchůdce.

 

Zařízení s laserem LCLS-II XFEL z ptačí perspektivy. Kredit: SLAC.
Zařízení s laserem LCLS-II XFEL z ptačí perspektivy. Kredit: SLAC.

Teď je vše hotovo, laser LCLS-II XFEL má za sebou testy a spustili ho do ostrého provozu. Využívá podzemní supravodivý 4 GeV urychlovač, který urychluje elektrony na rychlost blízkou rychlosti světla. Tyto elektrony ve vhodnou chvíli vyzáří koherentní rentgenové záření s uvedenými rekordními parametry a odklonem se nechají tiše zmizet.

 

Podle vyjádření SLAC nabízí takový laser široké možnosti využití. Může pořizovat snímky probíhající chemické reakce, například u fotosyntézy, tak rychle za sebou, žez toho bude možné poskládat film. Lze ho využít k analýze struktury složitých molekul anebo s jeho pomocí navrhovat design kvantových počítačů.

 

Americká ministryně energetiky Jennifer Granholmová se těší na to, jak LCLS-II XFEL osvětlí nejmenší i nejrychlejší fenomény ve vesmíru. Předpokládá, že to může být klíčem k velkým objevům v celé řadě vědních disciplín. V tomto případě navíc nejvýkonnější rentgenový laser světa zajistí, že Spojené státy zůstávají v čele rozvoje rentgenových věd.

 

Video: What is an X-ray Free Electron Laser or XFEL?

 

Literatura

New Atlas 20. 9. 2023.

Datum: 22.09.2023
Tisk článku

Související články:

Pod tlakem: Extrémní lasery NIF upekly nejhustší objekt na Zemi     Autor: Stanislav Mihulka (17.01.2020)
Nejvýkonnější rentgenový laser světa pálí milionkrát za sekundu     Autor: Stanislav Mihulka (11.05.2022)
Vědci získali první rentgenový „snímek“ jediného atomu     Autor: Stanislav Mihulka (01.06.2023)



Diskuze:

Rentgenová mikroskopie

Vít Výmola,2023-09-22 16:07:07

Pro mě je tedy existence rentgenové mikroskopie opravdu novinkou (přestože se používá už desítky let) a je to fascinující. Ještě si o tom zjistím víc, zajímají mě jak výsledky, tak třeba i jak je možné, že ten vysokoenergetický laser vzorky zkrátka úplně nezničí.

Odpovědět


Re: Rentgenová mikroskopie

Roman Truneček,2023-09-24 17:50:03

Máme to i u nás v Dolních Břežanech. https://www.eli-beams.eu/facility/experimental-halls/e5-electron-accelaration-laser-undulator-x-ray-source/

Odpovědět

Elektrony tiše nezmizí,

Roman Truneček,2023-09-22 08:35:44

ale musí se odklonit někam do dumpu, protože už nejsou potřeba.

Odpovědět


Re: Elektrony tiše nezmizí,

Redakce .,2023-09-22 10:30:51

Díky za echo. Do věty přidáváme slovo "odkloněním" aby si to někdo nevysvětlil kouzelnictvím.

Odpovědět


Re: Elektrony tiše nezmizí,

Vít Výmola,2023-09-22 16:01:20

Ano, podle videa jsou elektrony opravdu odkloněny pomocí elektromagnetů z původní dráhy kamsi do dumpu, asi nějaké uzemněné krabice.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce







Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz
Spravovat souhlas s nastavením osobních údajů