350
Науковці готуються до неймовірного кроку вперед у дослідженні елементарних частинок, завдяки масштабній модернізації найпотужнішого рентгенівського лазера у світі — Linac Coherent Light Source (LCLS).
Міністерство енергетики США схвалило оновлення цієї унікальної установки, розташованої в Національній прискорювальній лабораторії SLAC, поблизу Стенфорда. Лазер LCLS використовується для вивчення атомів, наноструктур і молекул, що дає змогу глибше зрозуміти основи нашого світу.
LCLS працює за рахунок прискорення електронів до майже швидкості світла, створюючи яскраві рентгенівські промені, які на порядки яскравіші за інші лазери. У рамках проєкту модернізації LCLS-II було досягнуто нової яскравості — у 10 000 разів яскравішої, ніж у першій фазі, що давало змогу фіксувати молекулярні процеси з безпрецедентною деталізацією. Наприклад, 2015 року вчені вперше візуалізували утворення хімічних зв’язків, а 2023 року спостерігали фотосинтез у реальному часі.
Нова модернізація, відома як LCLS-II-HE, подвоїть енергію лазера, збільшивши яскравість у 3000 разів, що дасть змогу фіксувати складні хімічні та біологічні процеси на атомному рівні. Проєкт вимагає значного охолодження з використанням кріогенних модулів, що дає змогу знизити температуру до -456 градусів за Фаренгейтом.
Модернізація LCLS обійдеться в 716 мільйонів доларів і має бути завершена до 2030 року. Однак, попередні випробування очікуються набагато раніше.
Нові можливості лазера відкриють двері для значних відкриттів у галузі нанотехнологій, біології та енергетичних технологій. Очікується, що LCLS вироблятиме понад один петабайт даних на день, які можна буде використовувати для навчання моделей машинного навчання і штучного інтелекту, що також прискорить науковий прогрес у цих галузях.
