XPP, instrumen X-ray Pam Probe di Linac Coherent Light Source (LCLS), kembali dalam talian dan mengalu-alukan penyelidik selepas pembinaan semula lengkap. Baik pulih telah menyediakan XPP untuk peningkatan ketara dalam keluaran X-sinar yang dijangkakan daripada peningkatan-tenaga tinggi yang berterusan kepada LCLS di Makmal Pemecut Nasional SLAC Jabatan Tenaga. LCLS ialah kemudahan laser elektron-sinar X{5}}perintis-yang digunakan oleh saintis di seluruh dunia untuk menangkap syot kilat proses semula jadi yang sangat pantas.
"Menyelesaikan pembinaan semula XPP mengikut-masa dan mengikut-belanjawan ialah peristiwa penting untuk usaha peningkatan-tenaga yang tinggi dan kami teruja kerana instrumen itu kembali menyokong penyelidik dari seluruh dunia," kata John Hogan, pengarah projek untuk peningkatan-tenaga tinggi LCLS. "Ini adalah usaha pasukan yang besar, melibatkan rakan kongsi merentasi pasukan kejuruteraan, sains dan projek SLAC."
Sejak penampilan sulungnya pada 2010, XPP telah membolehkan penyelidikan terobosan merentas sains bahan-daripada penyimpanan maklumat kuantum kepada dinamik bahan merentas skala masa-serta kajian dalam bidang kimia, fizik dan biosains. Penyelidik telah memanfaatkan XPP untuk merintis teknologi optik sinar-X, termasuk-pengayun sinar-X-rongga yang membentuk kemudahan laser elektron bebas sinar-X-masa hadapan-.
Pembinaan semula-tahun baru-baru ini menyediakan XPP untuk peningkatan-tenaga tinggi yang akan datang kepada LCLS, yang bermula pada 2025 dan akan mengambil masa kira-kira dua tahun untuk disiapkan. Selepas naik taraf, LCLS akan menghasilkan-sinar X-tenaga tinggi pada kadar pengulangan sehingga sejuta denyutan sesaat, membolehkan XPP mengumpul lebih banyak data, mencapai resolusi spatial yang lebih tinggi dan menyokong rangkaian eksperimen yang lebih luas.
"Pada tahun 2010, XPP menjadi instrumen pertama di dunia yang menggunakan-sinar X keras daripada laser-sinar X-elektron," kata Takahiro Sato, peneraju instrumen XPP. "Ia merupakan instrumen yang kami gunakan untuk membangunkan alat dan teknik percubaan baharu serta mempamerkan sains ultrafast. Dengan peningkatan ini, kami membolehkannya kekal di barisan hadapan dalam bidang ini."
Untuk menyediakan XPP bagi peningkatan besar dalam foton, tenaga yang lebih tinggi dan beban haba yang berkaitan, pasukan menanggalkan keseluruhan instrumen, mengalih keluar komponen warisan dan membina semula instrumen dengan bahagian baharu dan diperbaharui.
Penambahan utama ialah Monokromator Kristal Berganda Offset Besar, yang akan disejukkan-menggunakan nitrogen cecair kepada kira-kira -260 darjah F untuk mengendalikan beban haba yang meningkat dan meminimumkan turun naik suhu semasa percubaan.
Pasukan itu juga menaik taraf sistem pemultipleksan, yang boleh membelah pancaran sinar X-LCLS kepada dua-mengarah satu strim ke XPP sambil menghantar satu lagi hiliran ke instrumen lain-supaya berbilang percubaan boleh dijalankan serentak. Sistem pemultipleksan baharu menggantikan yang lama dan lebih dipercayai dan stabil.
"Pembinaan semula berskala besar-ini berlaku dalam kemudahan operasi dan saya berbangga dengan cara pasukan kami bekerja dengan teliti menjadualkan masa dan menyelaras dengan pasukan lain untuk merealisasikannya," kata Rebecca Armenta, jurutera utama untuk pembinaan semula XPP.
XPP kembali beroperasi seperti biasa pada musim bunga ini dan akan menyaksikan peningkatan keupayaan utama apabila pancaran tenaga tinggi-terdapat dalam talian menjelang penghujung tahun 2027.
Pasukan ini akan meneruskan peningkatan terpilih semasa masa henti yang dijadualkan tahun ini, termasuk menggantikan sistem pembendungan rasuk sedia ada dengan versi yang akan serasi dengan tenaga yang lebih tinggi dan menaik taraf laser pam optik dengan sistem baharu yang direka bentuk untuk LCLS yang dinaik taraf.
"Masih ada kerja yang perlu dilakukan, tetapi sangat menggembirakan untuk melihat instrumen kembali beroperasi kepada pengguna," kata Diling Zhu, saintis instrumen utama untuk peningkatan-tenaga tinggi LCLS dan timbalan pengarah bahagian untuk Bahagian Sains, Penyelidikan dan Pembangunan LCLS. "Kami mempunyai rakan usaha sama dari seluruh dunia yang telah menunggu dengan penuh sabar untuk XPP kembali dalam talian, dan kami teruja untuk mengalu-alukan mereka kembali."
