XPP, instrumentul X-Pump Probe de la Linac Coherent Light Source (LCLS), este din nou online și salută cercetătorii după o reconstrucție completă. Revizuirea a pregătit XPP pentru creșterea semnificativă a producției de raze X-prevăzută de la actualizarea în curs de-energie ridicată la LCLS la Laboratorul național de accelerație SLAC al Departamentului de Energie. LCLS este o instalație de pionierat cu laser cu electroni-fără raze X-, folosită de oamenii de știință din întreaga lume pentru a capta instantanee ultrarapide ale proceselor naturale.
„Finalizarea reconstrucției XPP la-la timp și la-buget este o piatră de hotar cheie pentru efortul de-actualizare cu energie ridicată și suntem încântați că instrumentul a revenit la sprijinirea cercetătorilor din întreaga lume”, a declarat John Hogan, director de proiect pentru modernizarea LCLS de înaltă{{3}energie. „Acesta a fost un efort uriaș de echipă, care a implicat parteneri din echipele de inginerie, știință și proiect ale SLAC.”
De la debutul său din 2010, XPP a permis cercetări revoluționare în domeniul științei materialelor-de la stocarea informațiilor cuantice la dinamica materialelor pe intervale de timp-și studii în chimie, fizică și bioștiință. Cercetătorii au folosit XPP pentru a iniția tehnologiile optice cu raze X{-, inclusiv oscilatorii cu raze X bazate pe-cavități{-care modelează viitoarele instalații cu laser cu electroni liberi{-X-.
Reconstrucția recentă de un-un an a pregătit XPP pentru viitoarea actualizare de-energie ridicată la LCLS, care a început în 2025 și va dura aproximativ doi ani. După actualizare, LCLS va produce raze X de-energie ridicată{-la viteze de repetiție de până la un milion de impulsuri pe secundă, permițând XPP să adune mai multe date, să obțină o rezoluție spațială mai mare și să suporte o gamă mai largă de experimente.
„În 2010, XPP a devenit primul instrument din lume care a folosit raze X-dur de la un laser cu electroni liberi-de raze X,” a spus Takahiro Sato, conducătorul instrumentului XPP. „A fost un instrument pe care l-am folosit pentru a dezvolta noi instrumente și tehnici experimentale și pentru a prezenta știință ultrarapidă. Cu această actualizare, îi permitem să rămână în fruntea acestui domeniu”.
Pentru a pregăti XPP pentru creșterea majoră a fotonilor, a energiilor mai mari și a încărcăturilor termice asociate, echipele au scos întregul instrument, îndepărtând componentele vechi și reconstruind instrumentul cu piese noi și recondiționate.
O adăugare cheie este un monocromator cu cristal dublu offset mare, care va fi crio-răcit folosind azot lichid la aproximativ -260 de grade F pentru a gestiona încărcăturile crescute de căldură și pentru a minimiza fluctuațiile de temperatură în timpul experimentelor.
Echipa a actualizat, de asemenea, sistemul de multiplexare, care poate împărți fasciculul de raze X LCLS-în două-direcționând un flux către XPP în timp ce trimite un altul în aval către alte instrumente-astfel încât mai multe experimente să poată rula simultan. Noul sistem de multiplexare îl înlocuiește pe cel vechi și este mai fiabil și mai stabil.
„Această-reconstrucție pe scară largă a avut loc într-o unitate de operare și sunt mândru de modul în care echipa noastră a lucrat pentru a programa cu atenție și a coordona cu alte echipe pentru a realiza acest lucru”, a declarat Rebecca Armenta, inginer principal pentru reconstrucția XPP.
XPP revine la operațiunile normale în această primăvară și va înregistra o creștere majoră a capacității atunci când fasciculul de înaltă{0}}energie va fi conectat la sfârșitul anului 2027.
Echipa va continua anumite upgrade-uri în timpul perioadelor de nefuncționare programate în acest an, inclusiv înlocuirea sistemelor existente de reținere a fasciculului cu versiuni care vor fi compatibile cu energii mai mari și modernizarea laserului cu pompă optică cu un nou sistem proiectat pentru LCLS modernizat.
„Mai avem de făcut, dar este grozav să vedem că instrumentul este din nou în serviciu pentru utilizatori”, a declarat Diling Zhu, un om de știință principal al instrumentelor pentru upgrade-ul de înaltă-energie LCLS și director adjunct al diviziei de Știință, Cercetare și Dezvoltare LCLS. „Avem colaboratori din întreaga lume care au așteptat cu nerăbdare ca XPP să revină online și suntem încântați să le urăm bun venit.”
