Le rayon X le plus puissant du monde à l’Université de Stanford est maintenant plus froid que l’espace

Le rayon X le plus puissant du monde à l'Université de Stanford est maintenant plus froid que l'espace
Written by admin

Vous avez peut-être déjà passé une radiographie chez le dentiste ou après une fracture, mais c’était un jeu d’enfant comparé à ce qu’ils ont à Menlo Park, en Californie.

Nichée sous terre sous l’Université de Stanford se trouve la source de lumière cohérente Linac (LCLS), un puissant laser à rayons X géré par le SLAC National Accelerator Laboratory. Depuis 2009, l’accélérateur de particules a donné aux scientifiques un aperçu sans précédent de la structure moléculaire et atomique de la matière en envoyant des électrons à travers un tuyau en cuivre et en générant 120 impulsions de rayons X par seconde. En conséquence, il est souvent considéré comme le rayon X le plus puissant au monde, et il est sur le point de devenir encore plus puissant.

Le SLAC en est aux dernières étapes du projet de mise à niveau LCLS-II. Une fois terminé, l’accélérateur pourra générer un million radiographie impulsions par seconde. Pour ce faire, cependant, la machine doit être capable de supraconductivité – un terme qui décrit la disparition de la résistance électrique – permettant aux électrons de se déplacer encore plus rapidement. La seule façon d’y parvenir est de rendre les choses très, très froides. C’est pourquoi l’équipe a installé une série de modules de surfusion sur un tronçon d’un demi-mile de l’accélérateur, ramenant avec succès les températures à un zéro presque absolu le 15 avril.

“Contrairement à l’accélérateur de cuivre alimentant LCLS, qui fonctionne à température ambiante, l’accélérateur supraconducteur LCLS-II fonctionne à 2 kelvins, seulement environ 4 degrés Fahrenheit au-dessus du zéro absolu, la température la plus basse possible”, a déclaré Eric Fauve, directeur de la division cryogénique du SLAC. , a déclaré dans un communiqué de presse. Cela signifierait que certaines parties du laser à rayons X seraient plus froides que la majeure partie de l’espace extra-atmosphérique et de l’univers.

Pour atteindre les températures incroyablement froides nécessaires à la supraconductivité, l’équipe a équipé le LCLS-II de deux cryoplants d’hélium, qui refroidissent l’hélium gazeux jusqu’à sa phase liquide à quelques degrés au-dessus du zéro absolu. Ceci est similaire aux méthodes de refroidissement supraconductrices du Large Hadron Collider, le plus grand brise-atomes du monde à Genève, en Suisse.

L’accélérateur a finalement été mis en marche le 10 mai. Désormais, le LCLS-II sera en mesure de donner aux scientifiques un aperçu encore plus précis des molécules, d’observer des événements chimiques rares et de mesurer directement les mouvements d’atomes individuels. Il devrait produire ses premières radiographies plus tard cette année.

Les chercheurs pensent que les nouvelles connaissances pourraient également conduire à une multitude de découvertes scientifiques et de développements technologiques. Par exemple, les rayons X pourraient aider à la création d’une nouvelle technologie d’énergie propre en permettant aux chercheurs d’étudier dans les moindres détails les produits chimiques du sol, de l’eau et de l’air affectés par le changement climatique. Les scientifiques du SLAC utilisent également le LCLS pour rechercher de nouvelles formes de technologie photovoltaïque et d’énergie solaire. Tous les projets de recherche utilisant les rayons X pourraient également conduire à de nouvelles formes d’informatique à mesure que les scientifiques du SLAC développent de nouvelles méthodes d’acquisition et de stockage des données.

“En quelques heures seulement, le LCLS-II produira plus d’impulsions de rayons X que le laser actuel n’en a généré pendant toute sa durée de vie”, a déclaré Mike Dunne, directeur du LCLS, dans un communiqué de presse. « Des données qui, autrefois, auraient pris des mois à être collectées pourraient être produites en quelques minutes. Cela fera passer la science des rayons X à un niveau supérieur, ouvrant la voie à une toute nouvelle gamme d’études et faisant progresser notre capacité à développer des technologies révolutionnaires pour relever certains des défis les plus profonds auxquels notre société est confrontée.

.

Leave a Comment