El láser de rayos X más potente del mundo ya está activo

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El LCLS-II es capaz de producir hasta un millón de destellos de rayos X por segundo.

Está en California y supera con creces la capacidad del láser LCLS original.

Tras años de trabajo para actualizar su instalación original y una inversión de calado, el Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC acaba de estrenar el láser de rayos X más potente del mundo, una valiosa herramienta que aspira a ayudarnos a comprender mejor los fenómenos particularmente pequeños y rápidos.

Su nombre es Linac Coherent Light Source (LCLS) II y ya lleva a algunos expertos y autoridades a soñar con grandes hallazgos en diferentes disciplinas.

Los investigadores centrados en la salud humana, la ciencia de materiales cuánticos o las energías limpias acaban de ganar un aliado para desarrollar su trabajo: el LCLS-II, bautizado por el Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC como “el láser de rayos X más potente“.

The U.S. has the world’s most powerful X-ray laser, and it’s at @SLAClab.

Capable of producing 1 million X-ray pulses per SECOND, the laser ushers in a new era of science for clean energy, quantum materials, and more.

The power of our National Labs ⬇️https://t.co/BgNgMSr0V4
— U.S. Department of Energy (@ENERGY) September 18, 2023

Hace unos días sus responsables revelaron que ya lo han encendido y logrado su “primera luz“, un hito que se alcanza tras más de una década de trabajo y una inversión de cerca de 1.100 millones de dólares.

El LCLS-II es capaz de producir hasta un millón de pulsos de rayos X por segundo, una potencia con la que espera incrementar la capacidad de los científicos para explorar fenómenos ultrarrápidos a escala atómica.

Sus capacidades superan de forma considerable al LCLS, la primera instalación de láser de electrones libres de rayos X (XFEL) duros del mundo, que produjo su primera luz en 2009 e inició operaciones en 2010.

Según precisa la propia SLAC, esta “actualización“, que se planteó por primera vez en 2010 y denomina LCLS-II, produce 8.000 veces más destellos que el LCLS y un haz de rayos X casi continuo que, en promedio, será 10.000 veces más brillante.

Gracias a su herramienta, los científicos podrán analizar los detalles de los materiales cuánticos con “una resolución sin precedentes” para avanzar hacia nuevas formas de informática y comunicaciones o trabajar para lograr industrias y energías sostenibles.

“Los científicos podrán estudiar cómo las moléculas biológicas llevan a cabo las funciones de la vida para desarrollar nuevos tipos de productos farmacéuticos y estudiar el mundo en las escalas de tiempo más rápidas para abrir campos de investigación nuevos“, resalta el organismo, con sede en Menlo Park:

“Transforma la capacidad de los científicos para explorar fenómenos ultrarrápidos a escala atómica que resultan clave“.

Los XFEL, siglas de X-ray free-electron laser, producen pulsos de rayos X “ultrabrillantes y ultracortos” que ayudan a los científicos a captar el comportamiento de las moléculas, átomos y electrones en detalle y “las escalas de tiempo naturales en las que se producen los cambios en la química, biología y materiales“.

Gracias a ellos hemos podido crear la primera “película molecular” para estudiar procesos químicos complejos o examinar en tiempo real cómo las algas absorben luz para producir oxígeno.

Una de las claves de las capacidades mejoradas del LCLS-II es su acelerador superconductor, compuesto de 37 módulos criogénicos que se enfrían a -271 grados centígrados, por debajo del espacio exterior, lo que le permite impulsar electrones sin apenas pérdida de energía.

No es su único componente. Además de un nuevo acelerador, LCLS-II requirió un una nueva fuente de electrones, un par de potentes crioplantas para producir refrigerante y dos nuevos onduladores.

Fuente: SLAC