Lasery kojarzą nam się głównie ze światłem widzialnym. Jednak tak naprawdę w ich definicji mamy wąską wiązkę promieniowania monochromatycznego. Zakres fal nie jest tutaj jednak narzucony. Tym samym laser RTG taki jak LCLS-II wpasowuje się w nią tak samo, jak np. czerwony laser dobrze znany użytkownikom napędów DVD, które na szczęście odeszły już tam, gdzie ich miejsce, czyli z dala od komputerów. Tym, co wyróżnia LCLS-II jest to, że to najpotężniejszy laser RTG na świecie.
LCLS-II najpotężniejszym laserem RTG świata
Nie zrozumcie mnie źle: istnieją znacznie potężniejsze emitery RTG. Na przykład jety emitowane przez czarne dziury, lub gwiazdy neutronowe uwalniają tyle energii, że LCLS-II jest przy nich jak zapałka przy erupcji superwulkanu. Jednak trudno je nazwać laserami tak jak wulkan trudno nazwać odrobiną siarki na patyku.
Oczywiście rzymska dwójka w nazwie LCLS-II nie wzięła się z nikąd. Tak naprawdę jest to nowsza wersja lasera LCLS stworzona przez SLAC National Accelerator Laboratory w Stanach Zjednoczonych, który powstał w 2009 roku. Warto tutaj dodać, że naukowcy po jego ukończeniu nie spoczęli na laurach i dość szybko rozpoczęli prace nad następcą. Budowa LCLS-II trwała przez 12 lat. Przy okazji była bardzo drogim przedsięwzięciem. Jego ukończenie pochłonęło aż 1,1 miliarda dolarów.
Jest to więc jedna z bardziej złożonych konstrukcji na świecie i opisanie zasady działania LCLS-II w kilku zdaniach jest praktycznie niemożliwe, chociaż ten film daje o tym już wystarczające pojęcie:
Dlatego też zamiast tego skupmy się na kwestiach praktycznych, czyli po co nam w ogóle taki laser? No cóż, jak na razie nie dokonał on żadnego odkrycia – w końcu dopiero co go ukończono. Jednak można tu przywołać dokonania znacznie mniej zaawansowanego (oczywiście tylko na tle następcy) LCLS. Ten umożliwił stworzenie pierwszego filmu molekularnego, czyli nagrania zjawisk w skali, która do tej pory była poza naszym zasięgiem. Pozwoliło to między innymi obserwować zjawiska takie jak fotosynteza na poziomie cząsteczkowym.
Jego następcę stać natomiast na znacznie więcej. Jak powiedział dyrektor LCLS, Mike Dunne, w komunikacie prasowym:
LCLS-II będzie motorem rewolucji w wielu sektorach akademickich i przemysłowych.
W jaki sposób? Otóż laser ten otworzy nowe możliwości w badaniu materiałów kwantowych, co może przyczynić się do rozwoju bardziej wydajnych urządzeń kwantowych i komputerów. Ponadto LCLS-II umożliwi naukowcom uchwycenie migawek reakcji chemicznych w skali atomowej, co ma potencjał do przyspieszenia badań w dziedzinach takich jak elektronika, chemia, medycyna czy materiałoznawstwo.
Źródło: Interesting Engineering, YouTube, fot. materiały prasowe/Berkley Lab