W laboratorium SLAC powstaje coś niesamowitego: maszyna, która będzie wytwarzała super jasne światło rentgenowskie. Dlaczego jest to ważne? Dzięki temu naukowcy będą mogli zobaczyć rzeczy, o których wcześniej mogliśmy tylko marzyć.
Co to za nowa maszyna?
W skrócie po ponad dekadzie prac zbudowano coś, co nazywamy akceleratorem. Ten projekt to Linac Coherent Light Source II (LCLS-II). To taka wielka tuba, w której przyspieszamy malutkie cząsteczki, zwane elektronami, do niesamowitych prędkości. Kiedy te elektrony przyspieszają, wytwarzają bardzo jasne światło rentgenowskie. I nie jest ono zwykłe, ale super jasne.
Wyobraź sobie, że masz latarkę, która świeci tysiąc razy jaśniej niż zwykłe latarki. Dzięki temu możesz zobaczyć rzeczy, których wcześniej nie widziałeś. Tak samo jest z tym nowym światłem rentgenowskim. Dzięki niemu naukowcy będą mogli patrzeć na bardzo małe rzeczy, jak atomy, w sposób, w jaki nigdy wcześniej tego nie robili.
LCLS-II działa w ekstremalnie niskiej temperaturze, co pozwala na niemal zerowy opór elektryczny. Jednak budowa takiego akceleratora wymaga specjalnych materiałów, w tym niobu (pierwiastek chemiczny z grupy metali). Dzięki niemu elektrony mogą przyspieszać naprawdę szybko, to trochę jak magiczny składnik tej całej maszyny.
Batalia z pyłem
Okazuje się, że nawet najmniejsze ilości pyłu mogą zniszczyć działanie superprzewodnikowych komór. Zespół musiał zatem podejmować środki ostrożności, aby zapobiec kontaminacji nim podczas produkcji, transportu i instalacji komór. Chociaż elektrony już poruszają się przez akcelerator, LCLS-II nie jest jeszcze gotowy do eksperymentów. W nadchodzącym miesiącu zespół skoncentruje się na poprawie jakości wiązki elektronowej.
Mimo że do uruchomienia lasera rentgenowskiego jeszcze daleka droga, to można już to uznać jako znaczące osiągnięcie. Śledzenie ruchu atomów i cząsteczek na filmach w czasie rzeczywistym otworzy nowe granice dla nauki rentgenowskiej i będzie przełomem dla eksperymentów przeprowadzanych na całym świecie.
