Hoje, o Thomas Jefferson National Accelerator Facility do Departamento de Energia dos EUA enviou a nova seção final do acelerador que construiu para uma atualização da Linac Coherent Light Source (LCLS). A seção do acelerador, chamado de criomódulo, iniciou uma viagem de cross-country ao SLAC National Accelerator Laboratory do DOE, onde será instalado no LCLS-II, o laser de raios-X mais brilhante do mundo.

“Este é o culminar de sete anos de trabalho, "disse Naeem Huque, o gerente de contas de custos que liderou os esforços do modulo criogênico no Laboratório Jefferson. "Grande parte da equipe do Instituto de Supercondutores de Radiofrequência do Jefferson Lab entrou logo no início do projeto, e eles ainda estão aqui se divertindo. Estamos felizes em ver este projeto concluído com sucesso. "

LCLS-II é um projeto para atualizar a Linac Coherent Light Source (LCLS) existente, o primeiro laser de elétrons livres de raios-X do mundo. Os pulsos de raios-X gerados pela máquina agem como um microscópio poderoso, permitindo que os pesquisadores vejam as reações químicas em tempo real, materiais de sonda e muito mais. Depois de concluído, O LCLS-II começará seu reinado como o maior e mais brilhante laser de elétrons livres de raios-X do mundo.

O LCLS-II fornecerá uma resolução ainda melhor do que o LCLS original, que acelerou os elétrons à temperatura ambiente e gerou 120 pulsos de laser de raios-X por segundo. A máquina atualizada irá acelerar os elétrons em temperaturas supercondutoras para gerar 1 milhão de pulsos de laser de raios-X por segundo. Jefferson Lab é um contribuidor chave para o projeto de atualização, fornecendo um total de 21 cromódulos para a nova parte supercondutora do LCLS-II desde o início do trabalho em 2013.

O acelerador supercondutor que alimentará a máquina atualizada é composto de criomódulos. Elétrons passam pelos criomódulos, onde eles são carregados com energia extra. Então, ímãs fazem os elétrons ziguezaguearem para liberar sua energia na forma de raios-X. O LCLS atualizado terá 37 cromódulos no total. Daqueles, 18 são do Jefferson Lab (mais três sobressalentes), e o resto virá do Fermilab, outro contribuidor importante.

"Os criomódulos LCLS-II são os cromódulos de maior desempenho que alguém já construiu, "disse Joe Preble, líder sênior da equipe do projeto LCLS-II no Jefferson Lab. "Nós ampliamos a fronteira de desempenho com esse tipo de tecnologia e a transformamos em um padrão processo chave na mão ".

O Jefferson Lab é líder mundial em tecnologias de aceleradores de radiofrequência supercondutores e é o lar do primeiro acelerador SRF em grande escala. Como a equipe do Jefferson Lab contribuiu para o design de, construído, testado e enviado estes criomódulos recordes para LCLS-II, eles encontraram desafios sem precedentes para impulsionar o desempenho da tecnologia de criomódulo.

"Esses criomódulos de alto desempenho são sensíveis a coisas com as quais nunca tivemos que nos preocupar antes, como nossos procedimentos de montagem, a forma como tratamos os materiais, a maneira como construímos as coisas, "Preble disse.

Jefferson Lab modificou suas instalações para acomodar os cromódulos, que tinham uma forma e um tamanho diferentes dos anteriores. Os membros da equipe do Jefferson Lab até descobriram uma nova maneira de enviar os criomódulos acabados, depois que alguns quebraram durante o transporte.

"Exploramos muitas opções diferentes, tudo, desde a contratação de uma aeronave da NASA para levá-la até lá, para tentar enviá-lo de trem ou navio, "Huque explicou.

No fim, eles conseguiram melhorar a segurança sem tirar os criomódulos da estrada. Sentado em uma cama de molas para evitar danos de empurrões, O cromódulo recém-enviado do Jefferson Lab viajará quase 3, 000 milhas até sua casa no acelerador linear LCLS-II em Menlo Park, Califórnia, ao longo de 72 horas.

Contudo, O trabalho do Jefferson Lab em melhorar o LCLS provavelmente ainda não foi concluído. Outra atualização para este acelerador pode estar no horizonte:LCLS-II HE (High Energy). Se esse projeto tiver luz verde, O Jefferson Lab construirá entre 10 e 13 cromódulos mais com um procedimento mais recente. Espera-se que esses criomódulos tenham um desempenho ainda melhor do que os 21 que acabaram de terminar.

"Acho que é um dos maiores sinais de que nos saímos muito bem, é que algo que já era ambicioso agora está sendo levado ainda mais longe, "Huque disse. A atualização do HE, que é o culminar do trabalho da equipe do laboratório Jefferson e do Fermilab, aumentará drasticamente as capacidades de desempenho do LCLS-II. "

Por enquanto, esta entrega final importante fecha o livro da parte do Jefferson Lab em entregar novos criomódulos para LCLS-II enquanto o P&D e prototipagem para HE já estão em andamento. Sua conclusão vem graças à ajuda de muitos.

"Do pessoal de compras aos engenheiros, os cientistas, os técnicos, e os administradores, é necessário que todos trabalhem juntos nos laboratórios para fazer isso, "Preble disse." É um grande sucesso e uma demonstração de como o DOE precisa continuar a trabalhar na construção desses novos grandes projetos. "