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LCLS-II : le rayon X le plus puissant du monde est presque achevé

·2 min de lecture

Voici le Linac Coherent Light Source II, ou LCLS-II. Il se niche trente mètres sous terre dans les installations du Slac, le laboratoire de l’accélérateur de particules situé à proximité de l’université de Stanford, aux États-Unis. Il s’agit du plus puissant laser à rayon X. Ce type de faisceau est constitué à partir d’un accélérateur de particules.

C'est en traversant une série d’aimants qu'il vient produire le rayon X. Ce dernier est capable de chauffer en moins d’un milliardième de seconde des atomes à un million de degré. Une façon de vider des atomes de leurs électrons pour les examiner ou bien permettre de « filmer » l’évolution d’une molécule en interaction avec une autre ou bien encore la structure de certaines protéines. Il s’agit d’une sorte microscope à résolution atomique. Les scientifiques peuvent utiliser ces rayons X pour créer ce qu'ils appellent des films moléculaires.

Vidéo de présentation du LCLS, la première mouture du rayon X. © Slac

1000.000 d’impulsions par seconde

Son prédécesseur, le LCLS, était déjà capable de produire des impulsions de rayons X mille fois plus lumineuses que tout ce qui existe en la matière. Avec cette version 2, le laser à rayon X sera 10.000 fois plus lumineux que son prédécesseur. Le laser se trouve dans le tunnel de 3 km de long de l’ancien accélérateur de particules linéaire du centre. Alors que le LCLS culminait à 120 impulsions lumineuses par seconde, cette nouvelle mouture parviendra à produire jusqu’à 1 million d’impulsions par seconde, soit une impulsion en dessous d’une femtoseconde.

Une telle vélocité augmente énormément la définition de ce que les scientifiques peuvent « voir » et permettra d’accéder à des expériences qui étaient jusqu’alors impossibles à réaliser. Les chercheurs ont dû revoir la conception du générateur de rayons X pour pouvoir canaliser son dégagement de chaleur. Pour cela, ils ont intégré une série de modules supraconducteurs maintenus à -271 °C. En ce dernier jour de l’année, les chercheurs...

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