Linac Coherent Light Source II في مختبر SLAC الوطني للتسريع في كاليفورنيا قد سجلت أرقامًا قياسية جديدة لنبضات أشعة إكس، لكن مكوناتها الرئيسية ستتوقف قريبًا لترقية كبرى. هذا التحسين، المتوقع أن يضاعف أكثر من الضعف طاقة أشعة إكس، قد يحول البحث في سلوكيات تحت ذرية في الأنظمة الحساسة للضوء. إنجازات المنشأة الأخيرة تشمل أقوى نبضة على الإطلاق في 2024 و93000 نبضة في الثانية في 2025.
Linac Coherent Light Source II (LCLS-II)، الموجودة في مختبر SLAC الوطني للتسريع في كاليفورنيا، تمتد لـ3.2 كيلومتر وتسرع الإلكترونات إلى سرعات قريبة من سرعة الضوء باستخدام موجات ميكروويف من أجهزة كلايسترون. ثم تمر هذه الإلكترونات عبر مغناطيس تسبب اهتزازها، مولدة نبضات أشعة إكس شديدة لتصوير داخل المواد.
في 2024، أنتجت LCLS-II أقوى نبضة أشعة إكس حتى الآن، مدتها 440 مليار من جزء من الثانية، وتقديم ما يقرب من تيراوات من الطاقة—متجاوزة إنتاج محطة طاقة نووية سنوية. في العام التالي، حققت رقمًا قياسيًا قدره 93000 نبضة أشعة إكس في ثانية واحدة. يقول جيمس كرايان، باحث في SLAC، إن هذه المعدل العالي للتكرار يتيح آراء غير مسبوقة لسلوك الجسيمات في الجزيئات بعد امتصاص الطاقة، مشابهًا لتحسين فيلم أبيض وأسود إلى لون نابض. مثل هذه الرؤى يمكن أن تتقدم فهم العمليات في النباتات الضوئية والخلايا الشمسية المحتملة.
تجارب حديثة، بما في ذلك تجربة على حركة البروتون في الجزيئات أجريت للتو قبل جولة زوار، تبرز دور المنشأة في تطوير الخلايا الشمسية، حيث يظل تتبع البروتون الدقيق تحديًا مع طرق التصوير الأخرى.
ومع ذلك، ستتوقف العناصر الأقوى في المنشأة لترقية الطاقة العالية إلى LCLS-II-HE، مع إمكانية استئناف العمل بحلول 2027 بأكثر من ضعف طاقة أشعة إكس. يصف كرايان التغيير بأنه تطور من "وميض إلى مصباح". تتطلب الترقية إدارة حذرة لأشعة الإلكترونات عالية الطاقة لمنع الحوادث، مثل الجسيمات الضالة التي تضرق المعدات—خطر شهده جون شميرج في SLAC في موقع آخر.
يشرح يوانتاو دينغ أن المكونات الجديدة مبنية للتعامل مع الطاقة المتزايدة، لكن التنشيط سيتم تدريجيًا. جهد هندسي مخطط له معظم 2026، يليه اختبارات حتى 2027 أو 2028، بهدف التشغيل الكامل بحلول 2030. يؤكد شميرج على التعديلات المستمرة: "في النهاية، إنها أداة كبيرة، وسيتعلم الناس كيفية استخدامها جيدًا". هذه التعاون بين المشغلين والمستخدمين سيكون أساسيًا لتعظيم إمكانيات الآلة المحدثة.
