ABD'deki SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı'nda bulunan dünyanın en güçlü X-ışını lazeri olan Linac Koherent Işık Kaynağı (LCLS), makinenin X-ışını enerjisini 3 bin kat artıracak büyük bir yükseltmeden geçecek.
Yükseltme tamamlandığında, makinenin X-ışını enerjisi bilim insanlarının biyoloji, malzeme bilimi ve kuantum fiziği alanlarındaki pek çok soruya cevap bulmak için atom seviyesindeki süreçleri keşfetmelerine olanak tanıyacak.
2027-2030 yılları civarında SLAC'daki lazerin X-ışını enerjisi iki katına çıkacak. Fotoğraf: SLAC
LCLS, ABD Enerji Bakanlığı'nın (DOE) fonlamasıyla geliştirilen, serbest elektron lazeri kullanarak yüksek enerjili X-ışınları (sert X-ışınları) üreten ilk makinedir.
Tesis 2009 yılında faaliyete geçti. 2023 yılında LCLS, hem yumuşak hem de sert X-ışını demetleri üretebilen bir süperiletken hızlandırıcı ve ondülatör adı verilen bir manyetik yapıyı içerecek şekilde yükseltilecek. LCLS-II adı verilen en son geliştirme, tesisin saniyede bir milyon X-ışını darbesi üretmesini sağlıyor. Elektronları minimum enerji kaybıyla yüksek enerjilere çıkarmak için LCLS-II yükseltmesindeki süperiletken hızlandırıcı, -271 santigrat dereceye kadar soğutulabilen 37 kriyojenik modül içeriyor.
LCLS-II HE (yüksek enerji) adı verilen bir sonraki yükseltme, süperiletken hızlandırıcıdan gelen elektron demetinin enerjisini iki katına çıkararak X-ışını enerjisini iki katına çıkarmak amacıyla yakın zamanda DOE tarafından onaylandı.
Yeni HE yükseltmesiyle LCLS, her biri optimum performans sağlamak için sekiz süperiletken radyo frekansı boşluğu içeren 23 yeni kriyojenik modüle sahip olacak. Tüm modüllerin 2026 yılına kadar hızlandırıcı tünele yerleştirilmesi planlanıyor.
LCLS-II-HE'nin ilk X-ışınlarını 2027 sonu - 2030 yılları arasında üretmesi bekleniyor. İlk operasyon, yeni lazer ışınının ne kadar iyi performans göstereceğini belirleyecek. Tesiste iki adet hızlandırıcı bulunuyor ve sadece süperiletken hızlandırıcı yükseltiliyor, dolayısıyla yükseltme sırasında hızlandırıcılar genellikle bilimsel deneylere hizmet vermeye devam ediyor.