El Linac Coherent Light Source (LCLS) II, ein Freie-Elektronen-Laser für Röntgenstrahlen (XFEL), der sich im SLAC National Accelerator Laboratory des US-Energieministeriums befindet, hat nach einem bedeutenden Upgrade seine ersten Röntgenstrahlen erzeugt. Diese Verbesserung, bekannt als LCLS-II, bietet beispiellose Möglichkeiten, die die wissenschaftliche Forschung mit Röntgenstrahlen revolutionieren werden.

Wissenschaftler auf der ganzen Welt sind gespannt darauf, den verbesserten Röntgenlaser für ihre Forschungsprogramme zu nutzen. Die verbesserten Fähigkeiten von LCLS-II ermöglichen es den Wissenschaftlern, quantenmechanische Materialien mit beispielloser Auflösung zu studieren, was zu Fortschritten in der Berechnung und Kommunikation führen wird. Es wird ihnen auch ermöglichen, flüchtige chemische Ereignisse zu untersuchen, um nachhaltige Industrien und saubere Energietechnologien zu entwickeln. Darüber hinaus können Forscher die Funktionen biologischer Moleküle untersuchen, um neue Medikamente zu entwickeln und wissenschaftliche Phänomene in kürzester Zeit zu erkunden.

Dieser Erfolg ist das Ergebnis mehr als eines Jahrzehnts Arbeit und eines 1,1-Milliarden-Dollar-Upgrade-Projekts, an dem Tausende von Wissenschaftlern, Ingenieuren und Technikern beteiligt waren. Die erfolgreiche Erzeugung von Röntgenstrahlen markiert einen bedeutenden Meilenstein im Bestreben von SLAC, die Röntgenwissenschaft voranzutreiben.

XFEL sind leistungsstarke Werkzeuge, die hochhelle und ultrakurze Röntgenlichtimpulse erzeugen, was es Wissenschaftlern ermöglicht, das molekulare, atomare und elektronische Verhalten mit beispiellosem Detailreichtum zu beobachten. XFEL haben eine wesentliche Rolle bei wissenschaftlichen Fortschritten gespielt, einschließlich der Aufnahme des ersten „molekularen Films“ und der Untersuchung der Lichtabsorption von Pflanzen und Algen.

LCLS-II bringt die Röntgenwissenschaft auf ein neues Niveau, indem es bis zu einer Million Röntgenpulse pro Sekunde erzeugt, eine signifikante Steigerung im Vergleich zu seinem Vorgänger. Der verbesserte Röntgenlaser wird auch eine durchschnittliche Helligkeit haben, die 10.000 Mal höher ist als die seines Vorgängers und damit einen neuen Weltrekord für leistungsstärkste Röntgenlichtquellen aufstellen.

Der Erfolg von LCLS-II ist das Ergebnis einer kollaborativen Anstrengung, an der mehrere Institutionen beteiligt sind, darunter fünf US-Nationallabore und eine Universität. Der revolutionäre supraleitende Beschleuniger, eine Schlüsselkomponente von LCLS-II, wurde durch Partnerschaften mit Fermilab und dem Thomas Jefferson National Accelerator Facility entwickelt.

Mit den verbesserten Fähigkeiten von LCLS-II haben Wissenschaftler neue Möglichkeiten, das Wissen in einer Vielzahl von Disziplinen voranzubringen und zur sauberen Energie, grundlagenwissenschaftlicher Forschung und nationaler Sicherheitsinitiativen beizutragen.

Quelle: SLAC National Accelerator Laboratory