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I laser a raggi X permetteranno di osservare eventi quantistici

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Gli ingegneri dello SLAC National Accelerator Laboratory di Stanford hanno inventato il laser a raggi X più potente del mondo: l’impianto LCLS-II. Genera fino a un milione di impulsi di raggi X coerenti al secondo, consentendo di scattare immagini dettagliate di processi sfuggenti, di esaminare campioni delicati inaccessibili ad altre fonti e di raccogliere più dati in meno tempo.

LCLS-II

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Il primo laser a raggi X a elettroni liberi al mondo è entrato in funzione allo SLAC nel 2009. Sfruttando l’effetto di autoamplificazione dell’emissione spontanea, ha accelerato gli elettroni in un tubo di rame a temperatura ambiente, generando fino a 120 impulsi di raggi X coerenti al secondo. Per amplificarla, gli ingegneri hanno sviluppato un acceleratore superconduttore composto da 37 moduli che raffreddano l’elio a una temperatura di -271 °C, 2 °C sopra lo zero assoluto. In queste condizioni, l’acceleratore trasforma gli elettroni in stati ad alta energia con una perdita di energia praticamente nulla.

Di conseguenza, la versione aggiornata di LCLS-II funziona 8.000 volte più velocemente e con una potenza record. Ciò consentirà di seguire processi molto, molto veloci nei materiali e nelle reazioni chimiche, il che è particolarmente importante per la ricerca quantistica, che di solito è controintuitiva o imprevedibile.

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