O Laboratório Nacional de Aceleradores SLAC do Departamento de Energia dos EUA (DOE) disparou os primeiros raios X usando o laser de elétrons livres de raios X (XFEL) Linac Coherent Light Source (LCLS) atualizado, disse um comunicado de imprensa.
A versão atualizada, batizada de LCLS-II, foi construída por US$ 1,1 bilhão.
O Laboratório Nacional de Aceleradores SLAC em Stanford vem construindo e operando ferramentas poderosas para o avanço da ciência há mais de seis décadas. O LCLS original foi o primeiro XFEL do mundo, alcançando sua primeira luz em abril de 2009.
Mesmo que os raios X tenham se tornado uma aplicação rotineira na área da saúde, os cientistas continuam a usar versões muito mais poderosas para sondar materiais e materiais biológicos para entendê-los melhor. O LCLS original acelerou elétrons através de um tubo de cobre à temperatura ambiente, limitando-o a 120 pulsos de raios X por segundo.
A atualização, que durou mais de uma década, torna o LCLS-II 8.000 vezes mais rápido, pois pode gerar quase um milhão de flashes de raios X por segundo, que são mais poderosos do que qualquer coisa que vimos antes.
Como funciona o LCLS-II?
As capacidades aprimoradas do LCLS-II se devem ao acelerador supercondutor construído para disparar os raios X. O acelerador consiste em 37 módulos que podem resfriar o hélio a -456 graus Fahrenheit (-271 graus Celsius), apenas um degrau acima do zero absoluto. Nessas temperaturas, o acelerador aumenta os elétrons para estados de alta energia com perdas de energia quase nulas.
A equipe do SLAC manteve o acelerador de tubo de cobre original, permitindo a coleta de dados em uma ampla faixa de energia e a coleta de mais dados em menos tempo, ao mesmo tempo em que amplia o escopo de experimentos que podem ser realizados na instalação.
Além de uma nova fonte de elétrons, o LCLS-II também viu a adição de dois novos onduladores que podem gerar raios X a partir dos feixes de elétrons. Apelidados de “macios” e “duros”, esses onduladores produzem raios X de baixa e alta energia, permitindo aos pesquisadores realizar seus experimentos com uma precisão muito maior e a opção de sondar mais profundamente.
Com até um milhão de raios X por segundo, o laser ajudará a estudar mecanismos em física, química e biologia.
Fonte: Interesting Engineering.