Das Linac Coherent Light Source (LCLS) X-ray Free-Electron Laser (XFEL) am SLAC National Accelerator Laboratory des US-Energieministeriums hat nach einem Upgrade, das als LCLS-II bekannt ist, erfolgreich seine ersten Röntgenstrahlen erzeugt. Diese Verbesserung schafft beispiellose Möglichkeiten und markiert den Beginn einer neuen Ära in der Röntgenforschung. Wissenschaftler aus der ganzen Welt sind bereits darauf vorbereitet, ein umfangreiches Wissenschaftsprogramm mit diesen neuen Fähigkeiten zu starten.

Das Upgrade des LCLS-II ermöglicht es Wissenschaftlern, quantenmechanische Materialien mit beispielloser Auflösung zu untersuchen und eröffnet Möglichkeiten für Fortschritte in der Informatik und Kommunikation. Es ermöglicht auch die Untersuchung unvorhersehbarer chemischer Ereignisse und wird die Entwicklung nachhaltigerer Industrien und sauberer Energietechnologien vorantreiben. Darüber hinaus werden Forscher in der Lage sein, die Funktionsweise biologischer Moleküle zu untersuchen und neue pharmazeutische Produkte zu entwickeln.

Die verbesserte Anlage wird auch die Fähigkeit freischalten, die Welt in den schnellsten Zeitskalen zu untersuchen, was zu neuen Bereichen der wissenschaftlichen Forschung führen wird.

Dieser Meilenstein ist das Ergebnis von über einem Jahrzehnt Arbeit und einer Zusammenarbeit, an der Tausende von Wissenschaftlern, Ingenieuren und Technikern des Energieministeriums (DOE) und institutionelle Partner beteiligt waren. Das Verbesserungsprojekt begann 2010 mit dem Ziel, die ursprüngliche LCLS-Anlage zu verbessern.

XFEL erzeugen ultrahelle und ultrakurze Röntgenlichtpulse, die es Forschern ermöglichen, Moleküle, Atome und Elektronen mit beispiellosem Detailgrad zu untersuchen. Diese Technologie hat zu wichtigen wissenschaftlichen Durchbrüchen geführt, wie der Erzeugung des ersten „molekularen Films“ und der Erforschung von Prozessen wie der Photosynthese.

Das LCLS-II-Upgrade bringt die Röntgenforschung auf ein neues Niveau, indem es die Anzahl der erzeugten Röntgenpulse im Vergleich zum ursprünglichen LCLS um das 8.000-fache erhöht. Es wird auch einen nahezu kontinuierlichen Röntgenstrahl erzeugen, der durchschnittlich 10.000 Mal heller ist als sein Vorgänger. Diese Verbesserungen machen den LCLS-II zur leistungsstärksten Röntgenlichtquelle der Welt.

Der Erfolg des LCLS-II-Upgrades ist das Ergebnis einer kollaborativen Anstrengung, an der mehrere Institutionen beteiligt sind, darunter fünf nationale Labore in den USA und eine Universität. Dieser Erfolg unterstreicht die nationale und internationale Bedeutung des Projekts und seine Beiträge zur Förderung des wissenschaftlichen Verständnisses.

Quellen:
– SLAC National Accelerator Laboratory des US-Energieministeriums.