世界上最强大的 X 射线激光器准备发射

2023 年初，科学家们将把这个奇妙的装置发射到地表深处的隧道中。 他们开发的X射线激光将让我们一窥原子和分子的世界。

我们正在谈论升级的 X 射线激光直线加速器相干光源 (LCLS)，现在称为 LCLS-II。 该设备将能够发出有史以来最亮的 X 射线。 研究人员表示，这将使他们能够以前所未有的细节水平观察原子和化学分子。

值得注意的是，第一台 LCLS 激光器每秒能够发射 100 个 X 射线脉冲。 另一方面，LCLS-II 不仅能够每秒发射一百万个这样的脉冲，而且每个脉冲的亮度将比 LCLS 发射的脉冲亮 10 倍。 由于这一点，科学家们将达到一个质的新发展水平。

LCLS-II 是什么样子的？

整个装置是一根3公里长的金属管。 一方面，科学家们将使用紫外线辐射将电子从铜板上击出，然后用微波辐射脉冲将它们加速到接近光速的速度。 以这种方式加速后，电子将飞过一系列每隔几毫米间隔的数千个磁铁。

这些磁铁产生的磁场作用于飞行的电子，使它们每秒发射多达一百万个 X 射线脉冲。 值得注意的是，在现代化改造过程中，科学家们不得不用冷却至 -271°C 的铌涂层替换管道内部的铜涂层。这是因为新激光器非常强大，可以只需熔化整个管道即可。

为什么会有人需要这样的激光？ X 射线的波长接近原子大小，这使得获取化合物分子中单个原子的图像成为可能。 此外，在 LCLS-II 的帮助下，将有可能观察化学键是如何形成和断裂的。 我们从未见过这样展示化学分子演化的影片。

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