XPP، ابزار کاوشگر پمپ اشعه ایکس در منبع نور منسجم Linac (LCLS)، پس از بازسازی کامل، دوباره آنلاین شده و پذیرای محققان است. تعمیرات اساسی XPP را برای افزایش قابل توجه-خروجی اشعه ایکس مورد انتظار از ارتقای انرژی بالا-به LCLS در آزمایشگاه ملی شتابدهنده SLAC وزارت انرژی آماده کرده است. LCLS یک مرکز لیزر الکترونی بدون اشعه ایکس-پیشگام است که توسط دانشمندان در سراسر جهان برای گرفتن عکس های فوری فوق سریع از فرآیندهای طبیعی استفاده می شود.
جان هوگان، مدیر پروژه برای ارتقای انرژی{3}بالا LCLS، گفت: «تکمیل بازسازی XPP در-زمان و{1}}بودجه یک نقطه عطف کلیدی برای تلاش برای ارتقا{2} انرژی بالا است و ما از اینکه این ابزار به حمایت از محققان از سراسر جهان بازگشته است، هیجان زده هستیم. "این یک تلاش تیمی بزرگ بود که شامل شرکای تیم های مهندسی، علمی و پروژه SLAC بود."
XPP از زمان اولین فعالیت خود در سال 2010، تحقیقات پیشگامانه ای را در زمینه علم مواد-از ذخیره سازی اطلاعات کوانتومی گرفته تا دینامیک مواد در مقیاس های زمانی{2}}و همچنین مطالعات در زمینه شیمی، فیزیک و علوم زیستی امکان پذیر کرده است. محققان از XPP برای پیشگام بودن فناوریهای اپتیک پرتو ایکس، از جمله نوسانگرهای پرتو ایکس حفرهای-بر-که در حال شکلدهی به تأسیسات لیزری بدون اشعه ایکس{{8} آینده هستند، استفاده کردهاند.
بازسازی اخیر، یکساله- XPP را برای ارتقای{1}پر انرژی آینده به LCLS، که در سال 2025 آغاز شد و تکمیل آن حدود دو سال طول خواهد کشید، آماده کرد. پس از ارتقا، LCLS پرتوهای ایکس{{4} با انرژی بالا با نرخ تکرار تا یک میلیون پالس در ثانیه تولید میکند و XPP را قادر میسازد تا دادههای بیشتری را جمعآوری کند، به وضوح فضایی بالاتری دست یابد و طیف وسیعتری از آزمایشها را پشتیبانی کند.
تاکاهیرو ساتو، سرپرست دستگاه XPP، گفت: «در سال 2010، XPP اولین ابزاری در جهان شد که از اشعه ایکس سخت از-لیزر الکترونی بدون اشعه ایکس{-استفاده کرد. "این ابزاری است که ما برای توسعه ابزارها و تکنیک های آزمایشی جدید و نمایش علم فوق سریع استفاده کرده ایم. با این ارتقا، ما آن را قادر می سازیم تا در خط مقدم این زمینه باقی بماند."
برای آماده کردن XPP برای افزایش عمده فوتونها، انرژیهای بالاتر و بارهای گرمایی مرتبط، تیمها کل ابزار را حذف کردند، اجزای قدیمی را حذف کردند و دستگاه را با قطعات جدید و بازسازیشده بازسازی کردند.
یکی دیگر از موارد کلیدی، یک تک کروماتور دوبل کریستال افست بزرگ است که با استفاده از نیتروژن مایع تا حدود 260- درجه فارنهایت خنک می شود تا بتواند بارهای گرمایی افزایش یافته را تحمل کند و نوسانات دما را در طول آزمایش به حداقل برساند.
این تیم همچنین سیستم مالتی پلکس را ارتقا داد، که میتواند پرتو اشعه X LCLS-را به دو قسمت تقسیم کند-یک جریان را به XPP هدایت کند در حالی که یک جریان دیگر را به دستگاههای دیگر ارسال کند-تا چندین آزمایش همزمان اجرا شوند. سیستم مالتی پلکس جدید جایگزین سیستم قبلی شده و قابل اعتمادتر و پایدارتر است.
ربکا آرمنتا، مهندس اصلی برای بازسازی XPP، گفت: «این بازسازی در مقیاس بزرگ در یک مرکز عملیاتی انجام شد، و من به این افتخار میکنم که تیم ما چگونه برنامهریزیهای زمانی دقیق و هماهنگی با سایر تیمها را برای تحقق آن انجام داد.»
XPP در بهار امسال به عملکرد عادی خود باز می گردد و زمانی که پرتو انرژی بالا در پایان سال 2027 آنلاین شود، قابلیت های قابل توجهی افزایش خواهد یافت.
این تیم بهروزرسانیهای انتخابی را در خلال زمانهای قطعی برنامهریزیشده امسال ادامه خواهد داد، از جمله جایگزینی سیستمهای مهار پرتوهای موجود با نسخههایی که با انرژیهای بالاتر سازگار هستند و ارتقای لیزر پمپ نوری با سیستم جدیدی که برای LCLS ارتقا یافته طراحی شده است.
دیلینگ ژو، دانشمند پیشرو برای ارتقای انرژی بالا{0} LCLS و معاون مدیر بخش علوم، تحقیق و توسعه LCLS، گفت: «هنوز کار برای انجام دادن وجود دارد، اما دیدن دوباره ابزار در خدمت کاربران بسیار خوب است. ما همکارانی از سرتاسر جهان داریم که مشتاقانه منتظر بازگشت XPP به صورت آنلاین بودهاند و خوشحالیم که از بازگشت آنها استقبال میکنیم.»
