超导X射线激光器达到了比外层太空还要冷的工作温度
中科富海
在加利福尼亚州门洛帕克的地下30英尺处有一段半英里长的隧道现在比宇宙的大部分都要冷。
它容纳了一个新的超导粒子加速器，它是美国能源部(DOE)的SLAC国家加速器实验室的利纳克相干光源(LCLS)X射线自由电子激光器的升级项目的一部分。
工作人员成功地将加速器冷却到零下456华氏度/2开尔文--在这个温度下，加速器成为超导并能将电子提升到高能量，而在此过程中能量损失几乎为零。这是LCLS-II产生X射线脉冲之前的最后一个里程碑，这些X射线脉冲的平均亮度为LCLS的10,000倍，每秒可到达100万次--这是当今最强大的X射线光源的世界纪录。
“在短短几个小时内，LCLS-II将产生比目前的激光器在其整个生命周期内产生的更多的X射线脉冲，”LCLS的主任Mike Dunne说道，“曾经可能需要几个月才能收集的数据可以在几分钟内产生。
它将把X射线科学提升到一个新的水平并为一系列全新的研究铺平道路、推进我们开发革命性技术的能力从而解决我们社会面临的一些最深刻的挑战。
有了这些先进的新能力，科学家们可以以前所未有的分辨率检查复杂材料的细节来推动新形式的计算和通信、揭示罕见和短暂的化学事件从而教导人们如何创造更可持续的工业和清洁能源技术、研究生物分子如何执行生命的功能以开发新型药品、通过直接测量单个原子的运动来窥探量子力学的奇异世界。
一旦LCLS-II产生其第一批X射线--预计将会在今年晚些时候发生，两个X射线激光器将并行工作，这将使研究人员能在更广泛的能量范围内进行实验、捕捉超快过程的详细快照、探测脆弱的样品并在更短的时间内收集更多数据和增加可进行的实验数量。它将大大扩展该设施的科学范围，进而使来自全美及世界各地的科学家能追求最引人注目的研究理念。
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