Tunel tohto zariadenia je chladnejší, než väčšina miest vo vesmíre: Aké výskumy sa budú robiť pri teplotách blížiacich sa k absolútnej nule?
Nástupca revolučného laseru LCLS už je pripravený na prvú operáciu.
Linac Coherent Light Source, skrátene LCLS, je projekt nachádzajúci sa približne 9 metrov pod povrchom zeme v americkom štáte Kalifornia. Zvláštnosťou tohto projektu je to, že ide o tunel, ktorý je chladnejší ako väčšina miest vo vesmíre, píše portál Stanfordskej univerzity.
Zariadenie, nachádzajúce sa v tomto tuneli prešlo pripravovaným vylepšením a nedávno sa dostalo na teplotu 2 kelvinov (pozn. redakcie: -271 °C). Pri tejto teplote sa stáva supervodivým, čo umožňuje elektrónom dosiahnuť obrovské energie s takmer nulovou energetickou stratou. LCLS-II už čoskoro vyprodukuje röntgenové pulzy 10-tisíc krát jasnejšie, než jeho predchodca LCLS.
„Už o pár hodín vyprodukuje LCLS-II viac röntgenových pulzov, než jeho predchodca za celé životné obdobie,“ vyjadril sa riaditeľ projektu, Mike Dunne.
To znamená, že vedci budú môcť len za pár minút získať dáta, ktoré by pomocou staršieho zariadenia zbierali celé mesiace. Otvárajú sa im teda dvere k novým vedeckým štúdiám a možnosti vývoja revolučných technológií. Pomocou laseru LCLS-II dokážu vedci získať viac informácií o komplexných materiáloch, vďaka čomu posunú výpočtové a komunikačné technológie do novej generácie. LCLS-II by však mohlo otvoriť dvere aj k čistej a obnoviteľnej energii.
Zariadenie, aké svet ešte nevidel
Pôvodný LCLS bol prvým laserom vytvárajúcim röntgenové pulzy miliardukrát silnejšie než čokoľvek, čo svet videl. Svoju prácu začal v apríli roku 2009. LCLS akceleroval elektróny cez medenú rúrku pri izbovej teplote, čo zariadenie obmedzovalo na 120 röntgenových pulzov za sekundu. V roku 2013 sa začali práce na nástupcovi LCLS-II. Cieľom bolo zvýšiť limit na milión pulzov za sekundu a vyprodukovať oveľa silnejšie pulzy. Aby sa im niečo takéto podarilo, museli znížiť teplotu zariadenia takmer na absolútnu nulu, najnižšiu možnú teplotu, aká môže vo vesmíre existovať.
„Na rozdiel od medeného akcelerátoru pracujúceho pri izbovej teplote, nový supervodivý akcelerátor pracuje pri teplotách len dva stupne kelvina nad absolútnou nulou,“ vyjadril sa Eric Fauve, ktorý je riaditeľ kryogenickej divízie.
Na dosiahnutie tak nízkej teploty vedci využívajú dve špičkové héliové chladiarne. 15. apríla tohto roku sa vedcom podarilo dosiahnuť teplotu dva stupne Kelvina a dnes už je zariadenie pripravené na štart. Proces chladenia bol v tomto prípade mimoriadne dôležitý a vedci museli postupovať s maximálnou opatrnosťou, inak by došlo k poškodeniu kryomodulov.
Neprehliadnite
Prelomová technika chladenia ale nie je jediným špičkovým zariadením, ktoré vedci potrebovali. Dôležitou bola aj sada špeciálnych magnetov schopných generovať tvrdé aj mäkké röntgenové lúče. Tvrdé lúče majú vyššiu energiu a umožňujú vedcom skúmať materiály a biologické systémy na úrovni atómov. Mäkké lúče im naopak umožňujú pozorovať, ako plynie energia medzi atómami a molekulami.
Čaká sa už len na to, kedy LCLS-II vyprodukuje prvé röntgenové lúče. LCLS a LCLS-II budú fungovať súbežne a umožnia vedcom vykonať oveľa širšie spektrum experimentov a získať viac dát za kratší čas.
Komentáre