V USA plne sprevádzkovali najvýkonnejší laser sveta, ktorý pracuje v oblasti röntgenového žiarenia. Popri základnom výskume pomôže vyvíjať biomedicínsky dôležité látky a nové materiály, uplatní sa aj v energetike.
Oznámil to riaditeľ projektu Joachim "Jo" Stöhr zo Strediska stanfordského lineárneho urýchľovača (Stanford Linear Accelerator Center, SLAC), kde je nový laser umiestnený. SLAC funguje na základe kontraktu s ministerstvom energetiky USA. Prístroj sa nazýva LCLS, čo je skratka z Linac Coherent Light Source čiže Zdroj sústredeného svetla pri Linac-u, posledné slovo je samé osebe skratka spojenia lineárny urýchľovač. LLCS dokáže rozlíšiť podrobnosti na úrovni jednotlivých atómov desaťmiliárdkrát väčším jasom ako všetky doteraz ľuďmi vyrobené zdroje röntgenového žiarenia.
"K tomuto druhu svetla dosiaľ nik nemal prístup. Realizácia projektu LLSC je obrovský úspech nielen pre SLAC, ale aj pre globálnu vedeckú komunitu. Dovolí nám skúmať svet atómov spôsobmi, aké v minulosti neboli možné," povedal Joachim Stöhr.SLAC je už štyri desaťročie známy špičkovým, vyše tri kilometre dlhým lineárnym urýchľovačom častíc. LCLS ho nanovo vracia pod fyzikálne "svetlá rámp". Obidva prístroje úzko spolupracujú. Najprv lineárny urýchľovač zrýchli veľmi krátke impulzy elektrónov na rýchlosť 99,9999999 percenta rýchlosti svetla. Potom ich LCLS prevedie cez stometrový úsek 33 striedavých magnetov. Elektróny sa počas tohto procesu napriek obrovskej rýchlosti pohybujú ako lyžiar pri slalome, čo ich núti vyžarovať röntgenové lúče. Tie počas tohto "slalomu" synchronizuje spätné vzájomné pôsobenie s elektrónovými impulzmi. Výsledkom sú najjasnejšie röntgenové laserové impulzy na svete. V každom je až desať biliónov fotónov s energiou, zodpovedajúcou röntgenovým vlnovým dĺžkam svetla. Impulz trvá iba 100 femtosekúnd, pričom jedna femtosekunda je tisícbilióntina sekundy. Svetlo za ten čas prejde vzdialenosť, rovnajúcu sa typickej hrúbke ľudského vlasu.
Do SLAC sa kvôli LCLS začali v októbri zbiehať fyzici z mnohých krajín. Spustili experimenty s prvou zo šiestich plánovaných aparatúr - AMO (Atomic, Molecular and Optical Science), určenou na výskum prejavu dopadu superjasného lúča na hmotu. S LCLS sa už napríklad podarilo úplne "olúpať" elektrónové šupky z atómov neónu. (Atómy sa skladajú z veľmi malých, avšak hustých jadier, obsahujúcich protóny a neutróny, a rozsiahlych, no riedko obsadených obalov s elektrónmi vo viacerých vrstvách.) Inou ukážkou dosiaľ v rámci röntgenových laserov nevídaných možností LCLS je pomerne ľahké pozorovanie situácií, v ktorých dva fotóny "spájajú svoje energetické sily", aby z atómu vyrazili jeden elektrón. Ide o tzv. dvojfotónovú ionizáciu. Od AMO sa tiež očakáva, že umožní zostavovať akési filmy pohybu molekúl pri reakciách, aj takých, ktoré majú veľký význam v priemysle a biomedicíne. Prvý raz budeme mať možnosť vidieť takpovediac naživo utváranie a rozbíjanie chemických väzieb. Všetkých šesť aparatúr LCLS má byť v prevádzke do roku 2013.
Zdroj: Komuniké DOE/SLAC National Accelerator Laboratory z 2. 11. 2009
Autor článku: TASR