O acelerador de partículas recém-atualizado no Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) do DoE foi produzido suas primeiras radiografias. A atualização da Fonte de Luz Coerente Linac (LCLS), LCLS-II, pode emitir até um milhão de pulsos de raios X por segundo (8.000 vezes mais que o original) e um feixe quase contínuo 10.000 vezes mais brilhante que seu antecessor. Os pesquisadores acreditam que isso permitirá pesquisas sem precedentes sobre “fenômenos ultrarrápidos em escala atômica” e lançará uma nova luz sobre a computação quântica, comunicações, energia limpa e medicina.
Uma das chaves para a poderosa atualização do acelerador são suas capacidades de resfriamento. O LCLS original, que entrou em operação em 2009, foi limitado a 120 pulsos por segundo devido aos limites naturais de quantos elétrons poderiam viajar simultaneamente através dos tubos de cobre à temperatura ambiente do acelerador. Mas a versão atualizada inclui 37 módulos criogênicos resfriados a 456 graus Fahrenheit negativos (mais frio que o espaço sideral), permitindo “impulsionar elétrons para altas energias com perda de energia quase zero”. O novo acelerador funcionará em paralelo com o de cobre existente.
Os pesquisadores do SLAC dizem que os novos recursos permitirão examinar detalhes de materiais quânticos com resolução sem precedentes, ao mesmo tempo que possibilitarão novas formas de computação quântica e “revelarão eventos químicos imprevisíveis e fugazes” para ajudar a promover a tecnologia de energia limpa. Além disso, dizem que poderia ajudar os cientistas a desenvolver novos produtos farmacêuticos, estudando como as moléculas biológicas funcionam numa escala sem precedentes. Finalmente, afirmaram que os seus incomparáveis 8.000 flashes por segundo “abrirão campos inteiramente novos de investigação científica”.
Os investigadores do SLAC começaram a prever actualizações para o LCLS original em 2010. Desde então, o projecto já arrecadou 1,1 mil milhões de dólares e envolveu “milhares de cientistas, engenheiros e técnicos em todo o DOE, bem como numerosos parceiros institucionais”. Foram necessários numerosos “componentes de ponta”, incluindo uma nova fonte de elétrons, duas crioplantas para produzir refrigerante e dois novos onduladores para gerar raios X a partir do feixe. Múltiplas instituições contribuíram para o esforço, incluindo cinco laboratórios nacionais dos EUA (Lawrence Berkeley National Laboratory e Argonne National Laboratory, entre outros) e a Universidade Cornell.
“Os experimentos em cada uma dessas áreas estão programados para começar nas próximas semanas e meses, atraindo milhares de pesquisadores de todo o país e de todo o mundo”, disse o diretor do LCLS, Mike Dunne. “As instalações dos usuários do DOE, como o LCLS, são fornecidas sem nenhum custo para os usuários – selecionamos com base na ciência mais importante e impactante. O LCLS-II irá impulsionar uma revolução em muitos setores acadêmicos e industriais. Estou ansioso pelo ataque de novas ideias – esta é a essência da existência dos laboratórios nacionais.”