O Laboratório Nacional de Aceleradores SLAC do Departamento de Energia dos Estados Unidos conseguiu disparar os primeiros pulsos do Linac Coherent Light Source (LCLS), um laser de raios X atômico e de elétrons livres. Essa ferramenta poderosa pode emitir até 1 milhão de pulsos por segundo, cada um deles até 10.000 vezes mais brilhante do que os instrumentos anteriores, tornando-o uma ferramenta muito mais poderosa do que seu antecessor.

A capacidade aprimorada desse laser permite rastrear a estrutura interna das moléculas e congelar o movimento atômico e molecular, semelhante a uma luz estroboscópica em uma discoteca. Para gerar seus intensos pulsos de luz ultravioleta, o LCLS utiliza um fotocátodo que colide com uma cascata de elétrons. Esses elétrons são acelerados por meio de módulos criogênicos que contêm ímãs supercondutores resfriados a temperaturas incrivelmente baixas.

Os raios X emitidos por esse laser podem penetrar nas moléculas e revelar seus detalhes estruturais. Essa ferramenta poderosa permitirá que os cientistas capturem imagens instantâneas mais detalhadas de processos químicos e propriedades dos materiais em tempo real.

O LCLS pode produzir raios X em diferentes comprimentos de onda “duros” e “macios”, permitindo que os cientistas estudem diferentes níveis de matéria, desde moléculas farmacêuticas até materiais quânticos. Os raios X “macios” são particularmente úteis para observar o movimento de energia e carga dentro das moléculas, enquanto os raios X “duros” fornecem informações sobre as estruturas atômicas e o mundo ao nosso redor.

As aplicações desse laser são diversas, como o estudo da fotossíntese e o exame da estrutura de proteínas e produtos farmacêuticos usados no tratamento de doenças. Os experimentos usando essa ferramenta aprimorada começarão em algumas semanas e propostas para seu uso podem ser apresentadas.

Com um número limitado de instalações de laser de elétrons livres de raios X em todo o mundo, o LCLS-X oferece aos pesquisadores uma oportunidade sem precedentes para investigar ciência fundamental, aplicativos de energia limpa e iniciativas relacionadas à segurança nacional e à ciência da informação quântica.

Fontes: The Register, SLAC National Accelerator Laboratory