美擬新X射線激光器
美國(guó)政府顧問(wèn)小組近日提議，美國(guó)需要建造一種能夠?qū)㈦娮釉诓牧戏磻?yīng)和化學(xué)反應(yīng)中的活動(dòng)軌跡成像的新型X射線激光器。
能源部下屬的基礎(chǔ)能源科學(xué)咨詢委員會(huì)(BESAC)已經(jīng)駁回了提交的關(guān)于未來(lái)X射線光源的4份提案，取而代之的是一個(gè)更具雄心的計(jì)劃。BESAC表示，如果各方面力量能夠齊心協(xié)力，該方案是*可以實(shí)現(xiàn)的。
麻省理工學(xué)院加速器物理學(xué)家、曾在BESAC研究該課題的William Barletta認(rèn)為：委員會(huì)所期望的機(jī)器將會(huì)是一種“自由電子激光器”，可以利用磁力來(lái)扭動(dòng)電子光束，從而發(fā)射出連續(xù)的X射線。至于這種新型激光器的規(guī)格，委員會(huì)建議它應(yīng)能提供快速的X射線脈沖重復(fù)率以及較廣的X射線光子能量范圍。
這一想法與美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)提案不謀而合。勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室提議，“下一代光源”(NGLS)這種自由電子激光器使用一種受超導(dǎo)磁體加速的電子光束。該提案已通過(guò)能源部審核，但還須經(jīng)過(guò)國(guó)會(huì)的詳細(xì)審查。
但是NGLS所能提供的能量范圍還未達(dá)到顧問(wèn)小組的期望，而與斯坦福線性加速器中心的相應(yīng)提案范圍相吻合。該中心提議對(duì)線性相干光源(LCLS)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)——這是一種已投入運(yùn)行的自由電子激光器。
Barletta說(shuō)，顧問(wèn)小組認(rèn)為,無(wú)論是NGLS項(xiàng)目還是待升級(jí)的LCLS項(xiàng)目都各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室需要通力協(xié)作，尋求共識(shí)，取人之長(zhǎng)，補(bǔ)己之短。
該顧問(wèn)小組也聽取了支持“*儲(chǔ)存環(huán)”的聲音。*儲(chǔ)存環(huán)已經(jīng)在一些美國(guó)的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室中使用，其功能與X射線同步加速器相似，能夠發(fā)射連續(xù)的X射線，并且可以循環(huán)利用光束，以達(dá)到節(jié)能效果。
Barletta認(rèn)為研究*儲(chǔ)存環(huán)提案zui關(guān)鍵的一點(diǎn)是：能源部應(yīng)當(dāng)仔細(xì)評(píng)估并認(rèn)真審查升級(jí)已有同步加速器的方案，以確認(rèn)將經(jīng)費(fèi)花在建造新型*儲(chǔ)存環(huán)上是否更值得。另外，瑞典、巴西、日本等國(guó)家正在建造比美國(guó)更*的同步加速器。
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