加利福尼亚州门洛公园（Menlo Park）以下30英尺的半英里长的隧道比外太空还原。它包括一个新的超导粒子加速器，作为向能源部SLAC国家加速器实验室的Linac Cooherent Light Source（LCLS）X射线自由电子激光器的升级项目的一部分。
科学家成功地将加速器冷却至负456华氏度（或2家开尔文）。到那时，它变成了超导，并且可以在几乎没有能量损失的情况下将电子提升到高能。这是LCLS-II生产X射线脉冲的最后一步，平均比LCL亮10,000倍，并且每秒最多达到一百万次，这是当今最强大的X射线光源的世界纪录。
LCLS总监Mike Dunne说：“在短短几个小时内，LCLS-II将产生比目前激光一生产生的更多X射线脉冲。”
“曾经可能花费数月收集的数据可以在几分钟之内产生。这将使X射线科学达到一个新的水平，为全新的研究铺平了道路，并促进了我们发展革命性技术以应对我们社会面临的一些最深刻挑战的能力。”
2009年，LCLS是世界上第一个强力的X射线自由电子激光器（XFEL），首次打开，发射X射线比其他任何东西都要亮10亿倍。它在室温下通过铜管管道驱动电子，但每秒仅为120 x射线脉冲。
LCLS-II通过创建电子来起作用，然后在遇到“解散器”之前将其速度降低，这会导致它们动摇并生成X射线。
早些时候，电子在平均温度下被击落，但LCLS-II采用37个冷冻模块将设备冷却至绝对零以上的-271°C（-456°F）。通过将液态氦冷却从两个巨大的氦冷冻剂泵入模块，这是可能的。
模块内的尼波族金属腔在如此低的温度下变为超导，使电子能够通过无电阻。微波产生一个诱导的电磁场，该电磁场在这些空腔中共鸣，与移动电子匹配以传递能量。这种增加的能量加速了电子，因此它们几乎以光的速度开始移动。
然后，电子将通过起伏器进行路由，这些驱动器使用强磁体迫使它们侧向侧向并发出X射线。新的起伏器可以为各种应用产生“硬”和“软” X射线。
该设备本身已准备好进行测试。今年，LCLS-II将开始发布X射线。此外，该设施有望提供有关各种科学领域的其他观点，包括化学，生物学和量子物理学。
资料来源：斯坦福SLAC实验室
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