リニアック コヒーレント光源 (LCLS) の X 線ポンプ プローブ装置である XPP は、完全な再構築を経てオンラインに戻り、研究者を歓迎しています。このオーバーホールにより、エネルギー省の SLAC 国立加速器研究所で進行中の LCLS への高エネルギーアップグレードから予想される XPP の X 線出力の大幅な増加に対応できるようになりました。- LCLS は、自然プロセスの超高速スナップショットを取得するために世界中の科学者によって使用されている先駆的な X-線-}電子レーザー施設です。
「XPP の再構築を予定どおり、予算内で完了することは、高エネルギー アップグレードの取り組みにとって重要なマイルストーンです。この装置が世界中の研究者をサポートできるように戻ってきたことに私たちは興奮しています」と LCLS 高エネルギー アップグレードのプロジェクト ディレクター、ジョン ホーガン氏は述べています。- 「これは、SLAC のエンジニアリング、サイエンス、プロジェクト チーム全体のパートナーが関与する、大規模なチームの取り組みでした。」
2010 年のデビュー以来、XPP は、化学、物理学、生物科学の研究だけでなく、-量子情報ストレージから時間スケールにわたる材料力学に至るまで、材料科学全体にわたる画期的な研究を可能にしてきました。-研究者らは XPP を活用して、将来の X-線フリー-電子レーザー施設を形成するキャビティ-ベースの X- 線発振器などの X-} 光学技術を開拓してきました。
最近の 1 年にわたる再構築により、XPP は、2025 年に開始され、完了までに約 2 年かかる予定の LCLS への今後の高エネルギーアップグレードに備えて準備されました。{0}アップグレード後、LCLS は毎秒最大 100 万パルスの繰り返し率で高エネルギー X 線を生成するため、XPP はより多くのデータを収集し、より高い空間分解能を達成し、より広範囲の実験をサポートできるようになります。
「2010 年、XPP は、X-線自由電子レーザーからの硬 X-線-}を使用する世界初の装置になりました」と XPP 装置リーダーの佐藤貴博氏は述べています。 「これは、新しい実験ツールや技術を開発し、超高速科学を紹介するために私たちが使用してきた機器です。今回のアップグレードにより、私たちはそれがこの分野の最前線に留まり続けることを可能にします。」
光子の大幅な増加、より高いエネルギー、および関連する熱負荷に XPP を準備するために、チームは機器全体を取り外し、従来のコンポーネントを取り外し、新しい部品と再生部品で機器を再構築しました。
重要な追加機能は、大型オフセット ダブル クリスタル モノクロメーターです。これは液体窒素を使用して約 -260 度まで極低温冷却され、実験中の熱負荷の増加に対処し、温度変動を最小限に抑えます。{0}
また、チームは多重化システムもアップグレードしました。これにより、LCLS X{0}} 線ビームを 2 つに分割でき、-1 つのストリームを XPP に送り、もう 1 つのストリームを他の機器に下流に送ります-ので、複数の実験を同時に実行できます。新しい多重化システムは古い多重化システムに代わるもので、より信頼性と安定性が向上しています。
「この大規模な再構築は運用中の施設内で行われました。私たちのチームが慎重にスケジュールを立て、他のチームと調整してそれを実現させたことを誇りに思います」と XPP 再構築のリード エンジニアである Rebecca Armenta 氏は述べています。{0}
XPP はこの春に通常運用に戻り、2027 年末に向けて高エネルギービームが稼働すると大幅な能力の向上が見られる予定です。{0}
チームは、今年の予定されたダウンタイム中に、既存のビーム封じ込めシステムを高エネルギーと互換性のあるバージョンに置き換えたり、アップグレードされたLCLS用に設計された新しいシステムに光ポンプレーザーをアップグレードしたりするなど、厳選したアップグレードを継続する予定です。
「やるべきことはまだありますが、機器がユーザーに再び使えるようになるのは素晴らしいことです」と、LCLS 高エネルギー アップグレードの主任機器科学者であり、LCLS 科学研究開発部門の副部門長である Diling Zhu 氏は述べています。{0} 「XPP がオンラインに戻るのを心待ちにしていた世界中の協力者がいます。彼らの復帰を心から歓迎します。」
