XPP, přístroj X{0}}ray Pump Probe v Linac Coherent Light Source (LCLS), je opět online a vítá výzkumníky po kompletní přestavbě. Generální oprava připravila XPP na významný nárůst rentgenového výstupu očekávaného od probíhajícího vysokoenergetického upgradu na LCLS na SLAC National Accelerator Laboratory ministerstva energetiky. LCLS je průkopnické rentgenové laserové zařízení s bezplatnými rentgenovými paprsky-, které používají vědci z celého světa k zachycení ultrarychlých snímků přírodních procesů.
„Dokončení přestavby XPP{0}}včas a v-rozpočtu je klíčovým milníkem pro úsilí o vysoce-energetickou modernizaci a jsme nadšeni, že se nástroj vrací k podpoře výzkumníků z celého světa,“ řekl John Hogan, projektový ředitel pro vysokoenergetický upgrade LCLS-. "Bylo to obrovské týmové úsilí, které zahrnovalo partnery napříč inženýrskými, vědeckými a projektovými týmy SLAC."
Od svého debutu v roce 2010 umožnil XPP průkopnický výzkum napříč vědou o materiálech-od kvantového ukládání informací po dynamiku materiálů v různých časových škálách-, jakož i studie v chemii, fyzice a biovědách. Výzkumníci využili XPP k průkopnictví technologií rentgenové optiky, včetně dutinových -rentgenových oscilátorů-, které formují budoucí zařízení pro rentgenové -free-elektronové lasery.
Nedávná, rok{0}}dlouhá přestavba připravila XPP na nadcházející vysokoenergetický{1}}upgrad na LCLS, který začal v roce 2025 a jeho dokončení bude trvat asi dva roky. Po upgradu bude LCLS produkovat vysoce -energetické rentgenové záření- s opakovací frekvencí až milion pulzů za sekundu, což XPP umožní shromažďovat více dat, dosáhnout vyššího prostorového rozlišení a podporovat širší rozsah experimentů.
„V roce 2010 se XPP stal prvním přístrojem na světě, který používal tvrdé rentgenové paprsky -z rentgenového bezplatného-elektronového laseru,“ řekl Takahiro Sato, vedoucí přístroje XPP. "Byl to nástroj, který jsme použili k vývoji nových experimentálních nástrojů a technik a k předvedení ultrarychlé vědy. Díky této aktualizaci mu umožňujeme zůstat v popředí této oblasti."
Aby byl XPP připraven na velký nárůst fotonů, vyšší energie a související tepelné zatížení, týmy odstranily celý nástroj, odstranily starší komponenty a přestavěly nástroj pomocí nových a renovovaných dílů.
Klíčovým doplňkem je Large Offset Double Crystal Monochromator, který bude kryo-chlazený pomocí kapalného dusíku na přibližně -260 stupňů F, aby zvládl zvýšené tepelné zatížení a minimalizoval kolísání teploty během experimentů.
Tým také upgradoval systém multiplexování, který dokáže rozdělit rentgenový paprsek LCLS-na dva-směrování jednoho proudu do XPP a dalšího posílaného směrem k jiným přístrojům-, takže může běžet více experimentů najednou. Nový multiplexní systém nahrazuje starý a je spolehlivější a stabilnější.
„Tato rozsáhlá-přestavba se uskutečnila v rámci provozního zařízení a jsem hrdá na to, jak náš tým pečlivě naplánoval časové plány a koordinoval s ostatními týmy, aby se to uskutečnilo,“ řekla Rebecca Armenta, hlavní inženýrka přestavby XPP.
XPP se letos na jaře vrací do normálního provozu a zaznamená výrazné zvýšení schopností, až bude vysoko{0}}energetický paprsek online ke konci roku 2027.
Tým bude pokračovat ve vybraných modernizacích během plánovaných odstávek v tomto roce, včetně nahrazení stávajících systémů zadržování paprsků verzemi, které budou kompatibilní s vyššími energiemi, a modernizace laseru s optickou pumpou o nový systém určený pro modernizované LCLS.
„Stále je na čem pracovat, ale je skvělé, že je přístroj opět v provozu pro uživatele,“ řekl Diling Zhu, vedoucí přístrojový vědec pro modernizaci LCLS high-energetický a zástupce ředitele divize vědy, výzkumu a vývoje LCLS. "Máme spolupracovníky z celého světa, kteří netrpělivě čekali, až se XPP vrátí online, a jsme nadšeni, že je můžeme přivítat zpět."
