カリフォルニアのSLAC国立加速器研究所にあるLinac Coherent Light Source IIは、X線パルスの新記録を樹立したが、主なコンポーネントがまもなく大規模アップグレードのために停止する。この強化はX線エネルギーを2倍以上に増大させ、光感受性システムにおけるサブアトミック挙動の研究を変革する可能性がある。同施設の最近の成果には、2024年の史上最強パルスと2025年の秒間93,000パルスが含まれる。
カリフォルニアのSLAC国立加速器研究所に位置するLinac Coherent Light Source II（LCLS-II）は、3.2キロメートルに及び、クライストロン装置からのマイクロ波を使用して電子を光速近くまで加速する。これらの電子は次に磁石を通り、揺さぶられて材料内部をイメージングするための強力なX線パルスを生成する。
2024年、LCLS-IIはこれまでに最も強力なX線パルスを生成し、1秒の4400億分の1の持続時間でほぼ1テラワットの電力を供給し、原子力発電所の年間出力に匹敵した。翌年には、1秒あたり93,000のX線パルスという記録を達成した。SLACの研究者ジェームズ・クライアン氏は、この高い反復率がエネルギー吸収後の分子内粒子挙動の前例のない観察を可能にし、白黒映画を鮮やかなカラーに向上させるようなものだと指摘する。このような洞察は、光合成植物や潜在的な太陽電池のプロセス理解を進展させる可能性がある。
最近の実験では、訪問者ツアー直前に行われた分子内プロトン運動に関するものが含まれており、他のイメージング法では困難な太陽電池開発における同施設の役割を強調している。
しかし、同施設の最強部品はLCLS-II-HEへのHigh Energyアップグレードのために一時停止し、2027年までにX線エネルギーを2倍以上に回復する可能性がある。クライアン氏はこの変化を「きらめきから電球へ」と表現する。アップグレードは高エネルギー電子ビームの慎重な管理を要求し、機器を損傷させる逸脱粒子などの事故を防ぐ—SLACのジョン・シューマージ氏が別のサイトで目撃したリスクだ。
ユアンタオ・ディン氏は、新しいコンポーネントが増加電力に対応するよう構築されているが、活性化は段階的に進むと説明する。2026年の大部分にエンジニアリング作業が予定され、2027年または2028年までのテスト後、2030年までの完全運用を目指す。シューマージ氏は継続的な調整を強調：「最終的に、それは大きなツールであり、人々はそれを上手に使う方法を学ぶだろう。」運用者とユーザーの協力がアップグレードされたマシンの潜在力を最大化するために不可欠だ。