Chế tạo máy laser tia X sáng nhất thế giới

Ở dưới lòng đất 10 m và cách không xa Đại học Stanford, những nhà khoa học đang triển khai xong cỗ máy laser hoàn toàn có thể đổi khác cách nghiên cứu và điều tra khối kiến thiết xây dựng thiên hà .Undulator Hall, đoạn nam châm hút hòn đảo chiều dùng để biến hóa chùm electron thành tia X. Ảnh : Andy Altman / CNETKhi hoàn thành xong vào năm 2022, Coherent Light Source II hay LCLS-II, sẽ là máy laser tia X thứ hai tại Phòng thí nghiệm tần suất vương quốc SLAC của Bộ Năng lượng Mỹ. Máy laser LCLS tiên phong quản lý và vận hành từ năm 2009, tạo ra chùm tia với 120 xung ánh sáng mỗi giây. LCLS-II hoàn toàn có thể sản sinh một triệu xung mỗi giây và chùm laser sẽ sáng gấp 10.000 lần bản nhiệm kỳ trước đó .

“Tôi cho rằng hoàn toàn hợp lý khi nói LCLS-II sẽ mở ra một kỷ nguyên khoa học mới”, tiến sĩ James Cryan ở SLAC chia sẻ. “Cỗ máy có thể tạo ra các xung trong chưa đầy một phần triệu tỷ giây”. Nhờ đó, LCLS-II giúp các nhà nghiên cứu tiến hành những thí nghiệm bất khả thi trước đây.

LCLS giống như một kính hiển vi với độ phân giải cỡ nguyên tử. Ở TT của nó là máy gia tốc hạt, thiết bị thôi thúc vận tốc hạt tích điện và hướng chúng thành một chùm. Chùm đó truyền qua hàng loạt nam châm hút hòn đảo chiều ( thiết bị gọi là máy gợn sóng ) để tạo ra tia X. Các nhà khoa học hoàn toàn có thể sử dụng tia X này để dựng phim phân tử, hình ảnh của nguyên tử và phân tử đang hoạt động được ghi hình trong vài phần triệu tỷ giây và tích hợp lại giống như một bộ phim .

Những nhà khoa học ở gần như mọi lĩnh vực nghiên cứu đến từ khắp nơi trên thế giới để tiến hành thí nghiệm với LCLS. Phim phân tử của họ hé lộ các phản ứng hóa học, hé lộ hành vi của nguyên tử bên trong ngôi sao, tạo ra hình ảnh sống động mô tả chi tiết quá trình quang hợp. LCLS-II và công suất cao hơn sẽ cách mạng hóa phim phân tử, theo Andrew Burrill, phó giám đốc phòng thí nghiệm SLAC.

Dù cả hai máy laser đều tăng tốc electron tới tốc độ gần bằng vận tốc ánh sáng, chúng vẫn có điểm khác biệt. Máy gia tốc của LCLS đẩy electron qua đường ống bằng đồng vận hành ở nhiệt độ phòng, có nghĩa nó sản sinh lượng nhiệt rất lớn. Một khuôn đồng sẽ hấp thụ phần lớn nhiệt lượng đó. Đấy là lý do các kỹ sư chuyển sang máy gia tốc siêu dẫn mới, bao gồm hàng chục thiết bị dài 12 m gọi là cryomodule, được thiết kế để hoạt động ở -271 độ C nhờ nhà máy đông lạnh lớn ở phía trên mặt đất.

Theo Cryan, LCLS-II sẽ giúp những nhà khoa học SLAC vấn đáp những câu hỏi đã khiến họ đau đầu suốt nhiều năm như sự truyền nguồn năng lượng xảy ra như thế nào bên trong mạng lưới hệ thống phân tử. Họ kỳ vọng hoàn toàn có thể sản xuất chùm electron tiên phong bằng LCLS-II vào tháng 1/2022 .

An Khang (Theo Cnet)

Source: https://vh2.com.vn
Category custom BY HOANGLM with new data process: Chế Tạo