Nach mehr als einem Jahrzehnt harter Arbeit haben die Ingenieure endlich den „ersten Start“ mit dem Linac Coherent Light Source-II (LCLS-II), dem leistungsstärksten Röntgenlaser der Welt, erreicht. Dieser Meilenstein bedeutet, dass die kürzlich verbesserte Maschine nun für die wissenschaftliche Forschung verwendet werden kann.

Der LCLS-II ist ein Linearbeschleuniger, der hochenergetische Röntgenstrahlen erzeugt, um die kleinsten und kompliziertesten Arbeiten von Materie und ihren Wechselwirkungen zu untersuchen. Im Vergleich zu seinem Vorgänger kann der LCLS-II beeindruckende eine Million Röntgenpulse pro Sekunde erzeugen, was eine signifikante Verbesserung gegenüber den 120 Pulsen pro Sekunde des Originalmodells darstellt. Diese Röntgenstrahlen werden 10.000 Mal heller sein als zuvor, was es den Wissenschaftlern ermöglicht, zuvor ungesehene Phänomene zu beobachten.

Die hohe Anzahl von Photonen hat weitreichende Auswirkungen auf die wissenschaftliche Forschung. Andrew Burrill, der stellvertretende Laborleiter der Abteilung für Beschleuniger, erklärt, dass die höhere Schussfrequenz von einer Million Schüssen pro Sekunde die für die Datensammlung benötigte Zeit erheblich reduziert. Dies bedeutet, dass Forscher Experimente effizienter durchführen und potenziell Entdeckungen in Bereichen von der menschlichen Gesundheit bis zur Quantenmaterialwissenschaft beschleunigen können.

Der verbesserte Laser wurde von der US-Energieministerin Jennifer M. Granholm gelobt, die der Meinung ist, dass er Licht auf die kleinsten und schnellsten Phänomene des Universums werfen wird. Granholm betont, dass dieser technologische Durchbruch die USA an der Spitze der Röntgenforschung halten und unschätzbare Erkenntnisse über die atomaren Arbeiten der Welt liefern wird.

Der LCLS-II, der sich im SLAC National Accelerator Laboratory in Menlo Park, Kalifornien, befindet, erstreckt sich über eine Länge von zwei Meilen. In den letzten 14 Jahren hat er Röntgenstrahlen produziert, die zur Untersuchung verschiedener Themen verwendet wurden, darunter stabile Metalle und Photosynthese. Für die Entwicklung des LCLS-II mussten die Ingenieure eine Kryogenanlage errichten, die den Linearbeschleuniger auf eine erstaunliche Temperatur von -456 Grad Fahrenheit (-271 Grad Celsius) abkühlen kann.

Mit dem erreichten „ersten Start“ haben die LCLS-II-Teams am SLAC gezeigt, dass die erforderlichen Röntgenparameter für die Fertigstellung des Projekts erfüllt sind. Obwohl noch keine wissenschaftliche Forschung durchgeführt wurde, wird der verbesserte Beschleuniger im November einsatzbereit sein, wenn die ersten Nutzer eintreffen.

Trotz Rückschlägen durch einen Windstoß, der die Stromversorgung unterbrochen und den Fortschritt verzögert hat, ist die Zukunft von Wissenschaft und Technologie unter den Hügeln von Menlo Park im Gange. Dieser revolutionäre Laser verspricht Entdeckungen und innovative Fortschritte, angefangen bei der Erforschung molekularer Strukturen bis hin zur Verbesserung der Effizienz von Handybatterien.

Quellen:
– Gizmodo
– SLAC National Accelerator Laboratory