Ускоритель частицы холоднее, чем окружающее его пространство

Если вы думали, что самым холодным местом на Земле является Антарктида, Вы просто ошибаетесь в этом. Одно из самых холодных мест на земле на самом деле находится в Менло парке, штат Калифорния — или, точнее, 30 футов (9 метров) ниже него. Подземный сверхпроводящий ускоритель частиц в Национальной лаборатории ускорителя SLAC был охлажден до ошеломляющих за вычетом 456 градусов по Фаренгейту (минус 271 градуса Цельсия или 2 Кельвина).

Это всего лишь на несколько градусов выше самой холодной температуры во вселенной, абсолютно ноль. Экстремальное охлаждение является частью обновления до когерентного источника света LINAC (LCLS), свободного от рентгеновского электрона-вскоре будет назвать LCLS-II, который может ускорить электроны вблизи скорости света.

Аппарат используется для изучения редких химических событий, биологических молекул, квантовой механики и сложных материалов, используемых в вычислениях (соответствующая цель, учитывая местонахождение ускорителя в Силиконовой долине). После завершения обновлений LCLS-II сможет производить рентгеновские импульсы в 10 000 раз ярче, чем его предшественник, со скоростью до одного миллиона импульсов в секунду-что-то, что возможно только при чрезвычайно холодных температурах ускорителя, согласно заявлению из объекта.

В первой итерации LCL, которая начала работать в 2009 году, электроны ускорились через полмили медных труб при температуре окружающей среды, что допускало максимум 120 рентгеновских импульсов в секунду. Вместо этого новая система оснащена 37 криогенными модулями ускорения, выложенных с полостями из металлического ниобия, окруженных множеством охлаждающего оборудования.

Как только полости ниобия достигают минус 456 F, они становятся сверхпроводящими. Это состояние устраняет электрическое сопротивление, так что электроны могут достигать невероятно высоких скоростей.

«Всего за несколько часов LCLS-II будет производить больше рентгеновских импульсов, чем нынешний лазер за всю свою жизнь»,-заявил в заявлении Майк Данн, директор LCLS Майк Данн. «Данные, которые когда-то могли бы забрать месяцы, могут быть получены за считанные минуты.

Это потребует рентгеновской науки на следующий уровень, проложив путь для совершенно нового ассортимента исследований и продвигая нашу способность разработать революционные технологии для решения некоторых из самых глубоких проблем, стоящие перед нашим обществом.