Создан самый мощный рентгеновский лазер
|
|
Пятница, 22 Сентября 2023 г. 16:26
+ в цитатник
C его помощью можно снять кино о жизни молекул и атомов в реальном времени
Учёные получили самый мощный в мире рентгеновский лазер — установку LCLS-II на базе американской Национальной ускорительной лаборатории SLAC (в Стенфорде, см.). Длившаяся около десяти лет модернизация лазера LCLS тысячекратно умножила его мощность и возможности. Частота вспышек выросла до одного миллиона раз в секунду. Это означает, что учёные в реальном времени смогут снимать «фильмы» о поведении молекул и атомов в материалах, что позволит открывать секреты мироздания.
Установка LCLS, или первый в мире рентгеновский лазер на свободных электронах, начал работать в SLAC в 2009 году и обладал частотой до 120 рентгеновских импульсов в секунду. Установка представляла собой медный волновод, находящийся в обычных комнатных условиях. Короткие и относительно мощные рентгеновские импульсы, получаемые как вторичные после разгона электронов, бомбардируют исследуемый образец и дают картину его молекулярного и атомарного устройства. Чем выше энергия импульсов и их частота, тем точнее картина, вплоть до съёмки поведения молекул и атомов в реальном времени.
Новая установка получила криогенные ускорители электронов. Впрочем, старая установка с медной трубой также сохранена и будет принимать участие в новых экспериментах наряду с новой. Это позволит получать данные в расширенном диапазоне энергий, что обеспечит более полный набор данных для опытов. Однако разница между ними колоссальная: частота лазерных импульсов у новой установки в 8000 раз выше, чем у старой. Это обеспечит слежение за очень и очень быстрыми процессами в материалах и химических реакциях. Это особенно важно для квантовых исследований, которые обычно контр-интуитивны, или непредсказуемы.
Учёные давно ждали этот инструмент и сейчас выстроились в очередь для проведения на LCLS-II научных работ, которые стартуют в ближайшие недели. Установка востребована в материаловедении, в квантовых науках, в биохимии, в фармакологии, в геологии и в массе других областей, где детальное знание происходящих химических процессов и строения веществ играет первостепенную роль. Научный мир на пороге новой эры в открытиях, и это не пустые слова.
В России, кстати, для аналогичных исследований строится комплекс ЦКП «СКИФ», и ряд установок поменьше.
Опубликовано: 3Dnews - 19.09.2023
Справка публикатора: Центр коллективного пользования "Сибирский кольцевой источник фотонов"- источник синхротронного излучения (СИ) поколения "4+" и энергией 3 ГэВ создается в рамках национального проекта "Наука и университеты". Позволит изучать материю на атомарном уровне и получать новые фундаментальные знания в области биологии, химии, медицины и других областях науки. На момент запуска яркость излучения синхротрона СКИФ будет рекордной в мире. Завершение строительно-монтажных и пусконаладочных работ запланировано на декабрь 2024.
Подборку публикаций о ходе работ по ЦКП "СКИФ" см.
здесь.
Серия сообщений "Наука /продолжение -3/":
Часть 1 - XFEL поможет видеть атомарные процессы
Часть 2 - По гамбургскому счёту. Как создавался XFEL
...
Часть 31 - Проект ЦКП «СКИФ» успешно продвигается
Часть 32 - Проекта пока нет, строить скоро начнут
Часть 33 - Создан самый мощный рентгеновский лазер
Часть 34 - Учёный совет ОИЯИ: открыто, доходчиво, гласно
Часть 35 - Хотите - верьте. Ковальчук заявил о прорыве
...
Часть 48 - Как СССР соперничал с США в лунных программах
Часть 49 - «СКИФ» строится, пора готовить исследователей
Часть 50 - Механизм земной жизни - математически
Метки:
LCLS-II
Стенфорд
рентгеновский лазер
криогенные ускорители электронов
ЦКП «СКИФ»
Г.Дерновой
-
Запись понравилась
-
0
Процитировали
-
0
Сохранили
-