Il Linac Coherent Light Source (LCLS), il laser a raggi X più potente al mondo, situato presso lo SLAC National Accelerator Laboratory negli Stati Uniti, verrà sottoposto a un importante aggiornamento che aumenterà di 3.000 volte l'energia dei raggi X della macchina.
Una volta completato l'aggiornamento, l'energia dei raggi X della macchina consentirà agli scienziati di esplorare i processi a livello atomico per rispondere a numerose domande nei campi della biologia, della scienza dei materiali e della fisica quantistica.
LCLS è la prima macchina a produrre raggi X ad alta energia (raggi X duri) utilizzando un laser a elettroni liberi, costruita con finanziamenti del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE).
L'impianto è entrato in funzione nel 2009. Nel 2023, l'LCLS sarà potenziato per includere un acceleratore superconduttore e una struttura magnetica chiamata ondulatore, in grado di produrre fasci di raggi X sia morbidi che duri. L'aggiornamento più recente, denominato LCLS-II, consente alla struttura di generare un milione di impulsi di raggi X al secondo. Per portare gli elettroni ad alte energie con una perdita di energia minima, l'acceleratore superconduttore dell'aggiornamento LCLS-II include 37 moduli criogenici che possono essere raffreddati fino a -271 gradi Celsius.
Il prossimo aggiornamento, denominato LCLS-II HE (alta energia), è stato recentemente approvato dal DOE e mira a raddoppiare l'energia del fascio di elettroni proveniente dall'acceleratore superconduttore, raddoppiando così l'energia dei raggi X.
Con il nuovo aggiornamento HE, LCLS sarà dotato di 23 nuovi moduli criogenici, ciascuno contenente otto cavità superconduttrici a radiofrequenza per garantire prestazioni ottimali. Si prevede che tutti i moduli saranno installati nel tunnel dell'acceleratore entro il 2026.
Si prevede che LCLS-II-HE produrrà i suoi primi raggi X tra la fine del 2027 e il 2030. La prima operazione determinerà l'efficacia del nuovo raggio laser. La struttura è dotata di due acceleratori e solo l'acceleratore superconduttore è in fase di ammodernamento, quindi solitamente gli acceleratori continuano a essere utilizzati per esperimenti scientifici durante l'ammodernamento.
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