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世界最強のX線レーザー
米国のSLAC国立加速器研究所にある世界最強のX線レーザー、リニアックコヒーレント光源（LCLS）は、大規模なアップグレードを受け、装置のX線エネルギーが3,000倍に増加する予定だ。
アップグレードが完了すると、この装置のX線エネルギーを利用して科学者は原子レベルでのプロセスを調査し、生物学、材料科学、量子物理学の分野における多くの疑問に答えることができるようになる。
LCLS は、米国エネルギー省 (DOE) の資金提供を受けて建設された、自由電子レーザーを使用して高エネルギー X 線 (硬 X 線) を生成する初の装置です。
この施設は2009年に稼働を開始しました。2023年には、LCLSはアップグレードされ、超伝導加速器と、軟X線と硬X線の両方のビームを生成できるアンジュレータと呼ばれる磁気構造が追加される予定です。 LCLS-IIと呼ばれる最新のアップグレードにより、施設は毎秒100万個のX線パルスを生成できるようになりました。エネルギー損失を最小限に抑えながら電子を高エネルギーに高めるために、LCLS-II アップグレードの超伝導加速器には、摂氏 -271 度まで冷却できる 37 個の極低温モジュールが含まれています。
LCLS-II HE（高エネルギー）と呼ばれる次のアップグレードは、超伝導加速器から出る電子ビームのエネルギーを2倍にし、それによってX線エネルギーも2倍にする目的で、最近DOEによって承認されました。
新しい HE アップグレードにより、LCLS には 23 個の新しい極低温モジュールが搭載され、各モジュールには最適なパフォーマンスを提供するための 8 個の超伝導無線周波数空洞が含まれます。すべてのモジュールは2026年までに加速器トンネルに設置される予定です。
LCLS-II-HEは、2027年後半から2030年頃に最初のX線を生成すると予想されています。最初の運用により、新しいレーザービームの性能が判定されます。この施設には2つの加速器があり、超伝導加速器のみがアップグレードされているため、アップグレード中も加速器は通常、科学実験に使用され続けます。
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