Un millón de ráfagas por segundo, eso es lo que consigue hacer el láser de rayos X más poderoso del mundo, el LCLS-II, actualización de la fuente de luz coherente Linac (LCLS) de Stanford.
El LCLS-II utiliza temperaturas más frías que el espacio profundo, ya que solo de esta forma es posible acelerar los electrones a casi la velocidad de la luz, consiguiendo el millón de ráfagas comentado.
Estamos hablando de un láser de electrones libres de rayos X (XFEL – X-Ray Free-Electron Laser Facility), un instrumento que captura imágenes de objetos microscópicos en alta resolución y en escalas de tiempo ultrarrápidas. Su predecesor se usó para generar imágenes de virus, recrear las condiciones en el centro de una estrella, hervir agua en estados de plasma más calientes que el núcleo de la Tierra o crear el sonido más fuerte posible, entre otras aplicaciones.
Esta nueva versión tendrá pulsos 10.000 veces más brillantes que los de su predecesor, que solo conseguía 120 pulsos por segundo , de forma que los datos que antes tardaban meses en recopilarse, ahora se conseguirán en pocos minutos. Aumentará así la capacidad de desarrollar tecnologías enfocadas en solucionar problemas actuales de la sociedad.
En el LCLS-II los electrones se generan y luego se aceleran por una enorme tubería. Luego llegan a un «ondulador» que los hace tambalearse hasta que arrojan rayos X de lado a lado.
Antes los electrones se disparaban por un tubo de cobre a temperatura ambiente, el LCLS-II usa 37 criomódulos para enfriar el equipo a -271 °C, canalizando refrigerante de helio líquido. A esa temperatura, las cavidades de metal de niobio dentro de los módulos se vuelven superconductoras, y electrones pasan sin resistencia. Poco después los electrones pasan a los onduladores, que utilizan potentes imanes para tirar de los electrones de lado a lado, haciéndolos tambalearse y haciendo que emitan rayos X.
En este vídeo tenéis los detalles:
Se espera que el LCLS-II comience a producir rayos X a finales de este año, estaremos muy atentos.