XPP, prístroj X{0}}ray Pump Probe v Linac Coherent Light Source (LCLS), je opäť online a víta výskumníkov po kompletnej prestavbe. Generálna oprava pripravila XPP na výrazné zvýšenie röntgenového výstupu, ktoré sa očakáva od prebiehajúceho vysokoenergetického upgradu na LCLS v Národnom akcelerátorovom laboratóriu SLAC Ministerstva energetiky. LCLS je priekopnícke röntgenové -bezplatné{6}}elektrónové laserové zariadenie, ktoré používajú vedci z celého sveta na zachytávanie ultrarýchlych snímok prírodných procesov.
„Dokončenie prestavby XPP{0}}včas a v-rozpočte je kľúčovým míľnikom pre úsilie o vysoko-energetickú modernizáciu a sme nadšení, že tento nástroj opäť podporuje výskumníkov z celého sveta,“ povedal John Hogan, projektový riaditeľ pre vysokoenergetickú-inováciu LCLS. "Bolo to obrovské tímové úsilie, ktoré zahŕňalo partnerov z inžinierskych, vedeckých a projektových tímov SLAC."
Od svojho debutu v roku 2010 XPP umožnil prelomový výskum v oblasti materiálových vied-od kvantového ukladania informácií po dynamiku materiálov v rôznych časových škálach-, ako aj štúdie chémie, fyziky a biovedy. Výskumníci využili XPP na priekopníctvo technológií röntgenovej optiky vrátane dutinových-röntgenových oscilátorov-, ktoré formujú budúce zariadenia na výrobu röntgenových laserov -bezplatných röntgenových lúčov-.
Nedávna, ročná{0}}prestavba pripravila XPP na nadchádzajúcu-inováciu s vysokou spotrebou energie na LCLS, ktorá sa začala v roku 2025 a jej dokončenie bude trvať približne dva roky. Po inovácii bude LCLS produkovať vysokoenergetické röntgenové lúče s frekvenciou až milión impulzov za sekundu, čo XPP umožní zhromaždiť viac údajov, dosiahnuť vyššie priestorové rozlíšenie a podporiť širší rozsah experimentov.
„V roku 2010 sa XPP stal prvým prístrojom na svete, ktorý využíval tvrdé röntgenové lúče z -bezplatného röntgenového-elektrónového lasera,“ povedal Takahiro Sato, vedúci prístroja XPP. "Bol to nástroj, ktorý sme použili na vývoj nových experimentálnych nástrojov a techník a na predvedenie ultrarýchlej vedy. Touto aktualizáciou mu umožňujeme zostať v popredí tejto oblasti."
Aby bol XPP pripravený na veľký nárast fotónov, vyšších energií a súvisiaceho tepelného zaťaženia, tímy demontovali celý prístroj, odstránili staršie komponenty a prestavali prístroj s novými a renovovanými časťami.
Kľúčovým doplnkom je veľký ofsetový dvojkryštálový monochromátor, ktorý bude kryo-chladený pomocou tekutého dusíka na približne -260 stupňov F, aby zvládol zvýšené tepelné zaťaženie a minimalizoval kolísanie teploty počas experimentov.
Tím tiež inovoval systém multiplexovania, ktorý dokáže rozdeliť lúč röntgenového žiarenia LCLS{{0} na dva-smerovanie jedného prúdu do XPP, zatiaľ čo ďalší prúd posiela na iné prístroje-, takže môže naraz prebiehať viacero experimentov. Nový systém multiplexovania nahrádza starý a je spoľahlivejší a stabilnejší.
„Táto rozsiahla{0}}prestavba sa uskutočnila v prevádzkovom zariadení a som hrdá na to, ako náš tím starostlivo naplánoval časové plány a koordinoval s ostatnými tímami, aby sa to podarilo,“ povedala Rebecca Armenta, vedúca inžinierka prestavby XPP.
XPP sa túto jar vracia do normálnej prevádzky a zaznamená výrazné zvýšenie schopností, keď sa koncom roka 2027 sprístupní vysoko{0}}energetický lúč.
Tím bude pokračovať vo vybraných modernizáciách počas plánovaných odstávok v tomto roku, vrátane výmeny existujúcich systémov na zadržiavanie lúčov verziami, ktoré budú kompatibilné s vyššími energiami, a modernizácie lasera s optickou pumpou o nový systém určený pre modernizované LCLS.
„Ešte stále je čo robiť, ale je skvelé vidieť, že prístroj je opäť v prevádzke pre používateľov,“ povedal Diling Zhu, vedúci prístrojový vedec pre vysoko{0}}energetickú modernizáciu LCLS a zástupca riaditeľa divízie pre vedu, výskum a vývoj LCLS. „Máme spolupracovníkov z celého sveta, ktorí netrpezlivo čakali, kým sa XPP vráti online, a sme nadšení, že ich môžeme opäť privítať.“
