XPP, Linaci koherentse valgusallika (LCLS) röntgenpumbasond, on pärast täielikku ümberehitamist taas võrgus ja tervitab teadlasi. Kapitaalremont on valmistanud XPP-le ette röntgenväljundi märkimisväärse suurenemise, mida eeldatakse energeetikaministeeriumi SLAC-i riiklikus kiirendilaboris käimasolevast suure-energiatarbega LCLS-i uuendamisest. LCLS on teedrajav röntgenivaba-elektron-laserseade, mida teadlased üle maailma kasutavad looduslike protsesside ülikiirete hetktõmmiste jäädvustamiseks.
"XPP ümberehitamise lõpuleviimine-õigeaegselt ja-eelarve piires on oluline verstapost suurel-energiauuendusel ja meil on hea meel, et seade on tagasi kogu maailmast pärit teadlaste toetamiseks," ütles John Hogan, LCLS-i suure-energiatarbega versiooniuuenduse projektidirektor. "See oli tohutu meeskonnatöö, mis hõlmas SLAC-i inseneri-, teadus- ja projektimeeskondade partnereid."
Alates 2010. aasta debüüdist on XPP võimaldanud murrangulist materjaliteadusealast uurimistööd-alates kvantteabe salvestamisest kuni materjalide dünaamikani ajakavade lõikes-, aga ka keemia-, füüsika- ja bioteaduste uuringuid. Teadlased on kasutanud XPP-d, et rajada teerajaja röntgen-optika tehnoloogiaid, sealhulgas õõnes-põhiseid röntgenostsillaatoreid-, mis kujundavad tulevasi röntgenivaba-elektronlaseri seadmeid.
Hiljutine, aasta{0}}pikkune ümberehitus valmistas ette XPP eelseisvaks suure-energiatarbega LCLS-i versiooniuuenduseks, mis algas 2025. aastal ja kestab umbes kaks aastat. Pärast täiendamist toodab LCLS suure-energiaga röntgen-kiirte kordussagedusega kuni miljon impulssi sekundis, mis võimaldab XPP-l koguda rohkem andmeid, saavutada suuremat ruumilist eraldusvõimet ja toetada laiemat valikut katseid.
"2010. aastal sai XPP-st esimene instrument maailmas, mis kasutas röntgenivabast-elektronlaserist saadud kõva röntgen-kiiri," ütles XPP instrumendi juht Takahiro Sato. "See on olnud instrument, mida oleme kasutanud uute eksperimentaalsete tööriistade ja tehnikate väljatöötamiseks ning ülikiire teaduse esitlemiseks. Selle uuendusega võimaldame sellel püsida selles valdkonnas esirinnas."
Et valmistada XPP ette footonite, suuremate energiate ja sellega seotud soojuskoormuse suureks kasvuks, eemaldasid meeskonnad kogu instrumendi, eemaldades pärandkomponendid ja ehitades instrumendi uuesti üles uute ja renoveeritud osadega.
Peamine lisand on suure nihkega topeltkristall-monokromaator, mida krüo{0}}jahutatakse vedela lämmastikuga kuni -260 °F-ni, et tulla toime suurenenud soojuskoormusega ja minimeerida temperatuurikõikumisi katsete ajal.
Meeskond täiendas ka multipleksimissüsteemi, mis võib jagada LCLS-i röntgenkiire-kaks osaks,-suunates ühe voo XPP-le, samas kui saadab teise allavoolu teistele instrumentidele,-nii et saaks käitada mitu katset korraga. Uus multipleksimissüsteem asendab vana ning on töökindlam ja stabiilsem.
"See laiaulatuslik{0}}ümberehitamine toimus töökohas ja ma olen uhke selle üle, kuidas meie tiim töötas hoolikalt ajakavade koostamiseks ja teiste meeskondadega kooskõlastamiseks, et see teoks saaks," ütles XPP ümberehitamise juhtivinsener Rebecca Armenta.
XPP naaseb sel kevadel tavapärasele tööle ja selle võimekus suureneb oluliselt, kui kaug{0}}kiir on 2027. aasta lõpus võrku jõudnud.
Meeskond jätkab sel aastal plaanipäraste seisakute ajal valitud uuendusi, sealhulgas olemasolevate kiirte kaitsesüsteemide asendamist versioonidega, mis ühilduvad suurema energiatarbega, ja optilise pumba laseri uuendamist uue süsteemiga, mis on mõeldud uuendatud LCLS-i jaoks.
"Veel on tööd teha, kuid on tore näha, et seade on taas kasutajate jaoks kasutusel," ütles Diling Zhu, LCLS-i suure energia{0}}täiendamise instrumenditeadlane ja LCLS-i teaduse, uurimis- ja arendusosakonna direktori asetäitja. "Meil on koostööpartnereid kogu maailmast, kes on pingsalt oodanud, et XPP uuesti võrku tuleks, ja me tervitame neid tagasi."
