Den andra fasen av ett större uppgraderingsprojekt är nu online på Linac Coherent Light Source (LCLS), den banbrytande röntgenfri-elektronlasern vid Department of Energy's SLAC National Accelerator Laboratory. Den 12 september, forskare ledde en elektronstråle genom en ny böljare för att producera "mjuka" röntgenstrålar. Detta följer den uppgraderade anläggningens första ljus i juli, producerad med en annan böljare som genererar "hårda" röntgenstrålar.

Undulators, integrerad i röntgenfria elektronlasrar som LCLS, använda en invecklad serie av magneter för att omvandla elektronenergi till intensiva röntgenstrålar. Hårda röntgenstrålar, som är mer energiska, låta forskare avbilda material och biologiska system på atomnivå. Mjuka röntgenstrålar kan fånga hur energi flödar mellan atomer och molekyler, spåra kemi i acton och erbjuda insikter om ny energiteknik.

Den nya mjuka röntgenböljaren, den andra stora delen av LCLS-II-uppgraderingsprojektet som faller på plats, designades och byggdes av DOE:s Lawrence Berkeley National Laboratory och installerades vid SLAC under de senaste 18 månaderna. Även om LCLS inte är den första anläggningen som rymmer mer än en böljare, det kommer att vara den enda som kan lysa båda strålarna på samma prov samtidigt, utvidga den vetenskapliga räckvidden för röntgenlasern.

Den mjuka röntgenböljaren kommer att producera röntgenpulser som varar i mindre än en miljonedel av en miljarddel av en sekund, tillåter forskare att undersöka kvant- och kemiska system mer direkt än någonsin tidigare. Dessa ultrakorte pulser kommer snart att sättas i arbete vid det nya tidsupplösta atomet, Molekylärt och optiskt vetenskap (TMO) instrument, den första i LCLS-II-eran. Där, det kommer att göra det möjligt för forskare att - på kvantnivå - undersöka grundläggande fenomen som är centrala för komplexa processer som fotosyntes, kvantberäkning, och bildandet och brytningen av bindningar som styr alla kemiska reaktioner.

När LCLS-II är klar under de kommande två åren, det kommer att öka röntgenlaserens genomsnittliga effekt med tusentals gånger, producerar upp till en miljon pulser per sekund jämfört med 120 per sekund idag. Det sista steget installeras för närvarande:en helt ny accelerator som använder kryogen superledande teknik för att öka upp till dessa aldrig tidigare uppnådda repetitionsfrekvenser.