Добавить новость
smi24.net
News in English
Октябрь
2023

SLAC’s newest X-ray laser fires up with world-class performance

0

Aside from shining a billion times brighter than prior technology, SLAC National Laboratory’s newly upgraded Linac Coherent Light Source (LCLS-II) heralds trailblazing research capabilities that could unlock the insights needed to create carbon-neutral steel, more sustainable fertilizer, more efficient hydrogen-powered cars or the next generation of pharmaceuticals, to name a few possibilities.

Late August, when SLAC scientists first tried to awaken the LCLS-II X-ray free-electron laser one magnet at a time, no sign of life was appearing on their live monitor readouts, said Mike Dunne, LCLS director and photon science professor. But when the last of the 21 magnetic structure components slid into place, an unassuming blot of X-rays popped up onscreen, prompting jubilant applause alongside sighs of relief.

Further tuning and testing followed over subsequent days before the accelerator’s capabilities were fully proven. In November, it will be in full service, available to researchers around the world.

 “I came here, almost nine years ago now, for this moment,” Dunne said. “This is the time to be around.”

“We can freeze frame the motion of the atoms … as they make chemical bonds or chemical bonds are broken, or as a quantum material comes up with its amazing properties of superconductivity, or as a virus invades your cell, you can actually study in a stop-motion movie what’s happening in the natural world,” he said.

This level of microscopic finesse is possible because images can be reconstructed from the diffraction patterns observed after X-ray light bounces off particles of interest. LCLS-II can fire at about one million times per second, which is five orders of magnitude greater than that of its predecessor.

LCLS-II is the result of a decade-long collaboration involving more than 1,400 individuals, including those from Fermilab, Argonne, Jefferson Lab, Berkeley Lab, the Facility for Rare Isotope Beams and Cornell University, according to LCLS-II Director Greg Hays. He also said the collaboration involved partners from outside the United States like Germany, Japan, Switzerland and France.

Hays first came to SLAC in 2006 to build laser components for the original LCLS and became involved with LCLS-II starting in 2011.

“This will be a machine that is going to be used for the next 25 to 30 years and will have a diverse, long-lasting impact in science,” he said.

Dunne said this new laser will also lend itself well to interdisciplinary collaboration between a host of fields, including bioengineering, quantum computing and photovoltaics.

Before, assembling a model of a single atom could take a year of nonstop data collection, Hays said, “but with an LCLS-II machine, you can do that in a matter of a day.”

A view from inside the X-ray Transportation Tunnel. In total, SLAC’s main linear accelerator structure is the longest in the world, spanning roughly two miles. It has been operational since 1966. (Photo: MATTHEW TURK/The Stanford Daily)

Certain research on biological and chemical systems — such as sustainable manufacturing, ultrafast computing and pharmaceuticals — can only be done today using high-powered lasers like LCLS-II, said Mike Witherell, the Berkeley Lab director.

“There are a lot of these technologies that are not ready to deploy right today,” he said. “We’ve got to solve some R&D problems to see how to make them better, faster, cheaper. And that’s a lot of what this research is needed for.”

Every six months, SLAC hosts a competition in which scientists in medicine, atomic physics and several other fields petition to have time with the facility for their work, Dunne said. These submissions are run through an external peer review process and the top 20% from each field are granted access to the requested equipment.

Dunne points to a diagram on a monitor in the Accelerator Control Room. This room is where expert operators view live data coming from LCLS-II and remotely manage equipment to ensure that experiments run as planned. (Photo: MATTHEW TURK/The Stanford Daily)

Stanford University operates SLAC for the U.S. Department of Energy (DOE). With regular funding from the DOE, research at SLAC has expanded since its founding in 1962 to encompass materials science, high-energy astronomy, particle physics and more.

SLAC is one of 17 DOE-supported national laboratories in the U.S., and each one is affiliated in some way with a university, but Dunne said that the depth of SLAC’s partnership with Stanford in particular is unmatched. A wide range of members of the Stanford community, from undergraduates to senior professors, could potentially contribute to the conception, design and development of innovations like LCLS-II, he said.

Over the decades, the research center has established a storied lineage of scientific breakthroughs, including the discovery of the quark, the first direct evidence of dark matter and detailed imaging of DNA transcription. Four Nobel Prizes have been awarded for the research of six SLAC-affiliated scientists.

Today, scientists from around the world are already lined up for their turn with LCLS-II — including this year’s laureates for the Nobel Prize in Physics: Pierre Agostini of the Ohio State University, Ferenc Krausz of the University of Munich and Anne L’Huillier of Lund University.

Agostini, Krausz and L’Huillier have all contributed to pioneering work in the field of attosecond science in their careers, leading to new experimental methods for visualizing how electrons move inside atoms and molecules. An attosecond is one quintillionth of one second.

LCLS-II is the “greatest source” of attosecond pulses in the world and “SLAC is deeply engaged with that research community,” Dunne said.

“We can study how those attosecond X-rays tell us about what’s happening at the speed of an electron going around an atom,” he said. “That tells you the fundamentals, the basic building blocks of chemistry.”

Yanwen Sun Ph.D. ’20, one of Dunne’s students and now a staff scientist at SLAC, made this diamond optics device, which can split X-rays in two and recombine them to observe molecular and atomic dynamics that may occur on the order of nanoseconds, picoseconds or femtoseconds. (Photo: MATTHEW TURK/The Stanford Daily)

Witherell said he looks forward to new insights into how photosynthesis works on a chemical level through the fine-grained view that LCLS-II provides, as well as discoveries in how to make clean energy technologies easier to produce.

“I’m really proud of SLAC for leading this team,” he said. “This is really a complicated and difficult facility to build and they really deserve a lot of credit for being able to carry this to the end.”

Next up is the high-energy upgrade on LCLS-II, which Hays said he started to work on in 2018 and will now continue to build into the foreseeable future. The project will feature “the same cast of characters,” Hays said.

“I never want to underemphasize the importance of our partner labs,” Hays said. “They brought their skill, their time, their people and they worked tireless hours to make these things come together.”

The post SLAC’s newest X-ray laser fires up with world-class performance appeared first on The Stanford Daily.








Преподаватели Подмосковья первые в России подтвердили свои ИТ-компетенции у независимого эксперта «Группа Астра»

Как хранили продукты до изобретения холодильника: 5 способов

3 привычки, которые мешают сжечь жир на животе

Яблоня Сиверса: как скромный аптекарь открыл прародительницу всех яблок


3 Terrifying Horror Series To Watch Ahead Of HBO’s ‘It: Welcome to Derry’

Palestinian envoy urges action at UN: “History will judge us all”

AI talent comes at a 30% salary premium: ‘If you try to play catch up later, this is going to cost you even more’

Exclusive: Fintech giant Stripe building ‘Tempo’ blockchain with crypto VC Paradigm


Хорошо в деревне летом...

В Петербурге центр города и Лахтинскую гавань связали водными круизами

В Курске суд постановил возместить расходы, которые инвалид понёс на покупку дорогостоящего лекарства

Антиармянские публикации в российском научном журнале «Современная научная мысль»: расследование фонда «Гегард»


The US Air Force wants to test blowing up Cybertrucks because 'it is likely the type of vehicles used by the enemy may transition to Tesla Cyber trucks'

Открыты сервера MMORPG ROM: Golden Age

New study shows that Gen Z is spending way less money on videogames than older gamers

Steam for Chromebooks is getting axed in 2026 instead of exiting its 4-year beta


Овочі можусть стати розкішшю для українців

Овочі можуть стати розкішшю для українців


Кубок Федерации: спортивный праздник в формате светского пикника под музыку Relax FM

Впервые в Луганске: детский благотворительный фестиваль «Добрая волна» подарит надежду и вдохновение

EVITA BEAUTY STORE - интернет-магазин косметики премиум-класса

Тариф — ноль. «Выберу.ру» составил рейтинг бесплатных кредитных карт за июль 2025 года


Клинический психолог Юлия Тарибо: психологические последствия удаленной работы и способы их преодоления

НАТО И ЕВРОСОЮЗУ МОГУТ ОТКЛЮЧИТЬ ВСЕ ВИДЫ ОРУДИЙ! ВЫСШАЯ АКАДЕМИЯ УПРАВЛЕНИЯ МИРОМ: ПРОГРАММНЫЕ ИНТЕЛЛЕКТЫ ПОМОГАЮТ! Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества!

НАТО И ЕВРОСОЮЗУ МОГУТ ОТКЛЮЧИТЬ ВСЕ ВИДЫ ОРУДИЙ! ВЫСШАЯ АКАДЕМИЯ УПРАВЛЕНИЯ МИРОМ: ПРОГРАММНЫЕ ИНТЕЛЛЕКТЫ ПОМОГАЮТ! Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества!

Впервые в Луганске: детский благотворительный фестиваль «Добрая волна» подарит надежду и вдохновение


Директор Росгвардии Герой России генерал Виктор Золотов принял участие в заседании Национального антитеррористического комитета

Street Boxing

НАТО И ЕВРОСОЮЗУ МОГУТ ОТКЛЮЧИТЬ ВСЕ ВИДЫ ОРУДИЙ! ВЫСШАЯ АКАДЕМИЯ УПРАВЛЕНИЯ МИРОМ: ПРОГРАММНЫЕ ИНТЕЛЛЕКТЫ ПОМОГАЮТ! Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества!

«Думали, меньше некуда»: в магазинах Новосибирска сливочное масло стали продавать в пачках по 100 граммов


Андрей Рублёв обыграл Лёнера Тьена на старте «Мастерса» в Цинциннати

В Цинциннати остановили матчи ATP и WTA из-за пожара генератора

Теннисист Медведев проиграл австралийцу Уолтону и выбыл из турнира Цинциннати

Хачанов пробился в четвертый раунд турнира Мастерс в Цинциннати


Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.

Басту и его супругу обязали выплатить долг по коммунальным платежам

НАТО И ЕВРОСОЮЗУ МОГУТ ОТКЛЮЧИТЬ ВСЕ ВИДЫ ОРУДИЙ! ВЫСШАЯ АКАДЕМИЯ УПРАВЛЕНИЯ МИРОМ: ПРОГРАММНЫЕ ИНТЕЛЛЕКТЫ ПОМОГАЮТ! Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества!

Министр иностранных дел Ирана квалифицировал санкции США как преступные действия


Музыкальные новости

«Пожирающая!»: мать Тимати раскритиковали за неуместное поведение на родах Валентины Ивановой

Розенбаум рискует потерять голос из-за проблем с легкими

Александр Розенбаум рассказал о мюзикле «Вальс-Бостон»

Юрий Лоза жёстко оскорбил творчество Клавы Коки


EVITA BEAUTY STORE - интернет-магазин косметики премиум-класса

Впервые в Луганске: детский благотворительный фестиваль «Добрая волна» подарит надежду и вдохновение

Кубок Федерации: спортивный праздник в формате светского пикника под музыку Relax FM

Почему у канализационной системы должен быть выход на крышу?


Продвижение Песни в Импульсе Яндекс Музыка.

Столичный суд взыскал с Басты долг по коммунальным платежам

Неоконсервативная политика Трампа: антироссийский курс и новый "санитарный кордон"

Специалисты «Россети Новосибирск» зафиксировали самовольные подвесы еще на 770 опорах ЛЭП


Магазин автозапчастей франшиза – успешное и прибыльное предприятие

Быстрый старт в прибыльном бизнесе по продаже автозапчастей

Преимущества франшизы «Автополка»

Выбор подходящей франшизы автозапчастей


СМИ: американские чиновники рады решению Путина посетить Аляску

Ким Чен Ын подтвердил Путину неизменную поддержку КНДР в отношении России

Источники сообщают о встрече Путина и Трампа на военной базе в Анкоридже

«Трампу надо соглашаться»: сейчас у Путина наименьшее количество требований за все время – итальянские СМИ




КГ PROGRESS: в Перми работают самые опытные стоматологи в России

Хирурги в Москве спасли жизнь 43-летнему мужчине, ампутировав нижнюю часть тела

Солнечному мальчику необходимо лекарство, чтобы спасти сердце от перегрузок

Хирурги в Москве спасли жизнь пациента редкой ампутацией нижней части тела


Зеленский пригрозил «третьей мировой войной» в случае давления на Киев в вопросе уступок территорий


Street Boxing

Журова о возвращении граждан, сменивших гражданство: «Практически невозможно»

Кубок Федерации: спортивный праздник в формате светского пикника под музыку Relax FM

Благодаря совместным действиям сотрудников Росгвардии и их коллег футбольный матч «Акрон» – ЦСКА завершился без происшествий



Собянин: Создадим условия для развития технологичных предприятий

Сергей Собянин: Герои — не какие-то особенные люди, они живут рядом с нами

Сергей Собянин. Главное за день

Новый путепровод свяжет три района северо-востока Москвы – Сергей Собянин


Погода сошла с ума? Главный синоптик России Вильфанд предупреждает: аномалий будет все больше - то в жар, то в холод

Экологи требуют ограничения роста цен на авиабилеты по окончании школьных каникул

В Канаде зафиксировано ухудшение ситуации с лесными пожарами


Баста и его супруга задолжали за коммунальные услуги

Казна Путина полна. Россия получила $330 млрд, пока Европа вводила санкции

Эксперты рассказали о росте доли онлайн-сделок на рынке новостроек

Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.


Орловская область планирует войти в число национальных туристических маршрутов с проектом «Бирюзовое кольцо России»

Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса

На Новой Земле провели испытания межконтинентальной крылатой ракеты «Буревестник»

Универсальный ТСД промышленного класса Saotron RT-T40X V.2


Прогноз погоды в Крыму на 12 августа

Историко-краеведческая выставка «Древности земли крымской»

Прогноз погоды в Крыму на 13 августа

Прогноз погоды в Крыму на 11 августа


Лидер СЛОТ Игорь Кэш: мы всё еще надеемся на какое-то развитие

это мне взрослому такой издевательство и все ссылаеются как папа

Татарстан попал в топ-5 регионов по спросу на ипотеку

«Думали, меньше некуда»: в магазинах Новосибирска сливочное масло стали продавать в пачках по 100 граммов














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *