A segunda fase de um grande projeto de atualização está agora online na Linac Coherent Light Source (LCLS), o laser de elétrons livres de raios-X pioneiro no Laboratório Nacional do Acelerador SLAC do Departamento de Energia. Em 12 de setembro, os cientistas conduziram um feixe de elétrons através de um novo ondulador para produzir raios-X "suaves". Isto segue a primeira luz da instalação atualizada em julho, produzido com outro ondulador que gera raios-X "duros".

Onduladores, integral para lasers de elétrons livres de raios-X como LCLS, use uma série de ímãs intrincadamente sintonizada para converter a energia do elétron em intensas explosões de raios-X. Raios-X duros, que são mais enérgicos, permitem aos pesquisadores criar imagens de materiais e sistemas biológicos em nível atômico. Os raios X suaves podem capturar como a energia flui entre átomos e moléculas, rastreando a química em ação e oferecendo insights sobre novas tecnologias de energia.

O novo ondulador de raios-X suave, a segunda grande peça do projeto de atualização LCLS-II a se encaixar, foi projetado e construído pelo Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do DOE e instalado no SLAC nos últimos 18 meses. Embora o LCLS não seja a primeira instalação a abrigar mais de um ondulador, será o único capaz de iluminar ambos os feixes na mesma amostra simultaneamente, expandindo o alcance científico do laser de raios-X.

O ondulador de raios-X macio produzirá pulsos de raios-X que duram menos de um milionésimo de bilionésimo de segundo, permitindo que os cientistas investiguem sistemas quânticos e químicos mais diretamente do que nunca. Esses pulsos ultracurtos em breve serão colocados para trabalhar no novo atômico resolvido pelo tempo, Instrumento Molecular and Optical Science (TMO), o primeiro da era LCLS-II. Lá, permitirá que os cientistas investiguem - no nível quântico - fenômenos fundamentais centrais para processos complexos, como a fotossíntese, Computação quântica, e a formação e quebra de ligações que governam todas as reações químicas.

Quando o LCLS-II for concluído nos próximos dois anos, vai aumentar a potência média do laser de raios-X em milhares de vezes, produzindo até um milhão de pulsos por segundo em comparação com 120 por segundo hoje. A etapa final está sendo instalada:um novo acelerador que usa tecnologia supercondutora criogênica para atingir essas taxas de repetição nunca antes alcançadas.