Accelerator Membuat Trek Lintas Negara untuk Mengaktifkan Peningkatan Laser

Accelerator Membuat Trek Lintas Negara untuk Mengaktifkan Peningkatan Laser


Newswise – NEWPORT NEWS, VA – Hari ini, Fasilitas Akselerator Nasional Thomas Jefferson dari Departemen Energi AS telah mengirimkan bagian akselerator baru yang telah dibuat untuk peningkatan Linac Coherent Light Source (LCLS). Bagian akselerator, yang disebut cryomodule, telah memulai perjalanan lintas negara ke Laboratorium Akselerator Nasional SLAC DOE, di mana ia akan dipasang di LCLS-II, laser sinar-X paling terang di dunia.

“Ini adalah puncak dari tujuh tahun kerja,” kata Naeem Huque, manajer akun biaya yang memimpin upaya cryomodule di Jefferson Lab. “Banyak staf di Institut Frekuensi Radio Superkonduktor Jefferson Lab datang langsung dari awal proyek, dan mereka masih di sini untuk melihatnya. Kami senang melihat proyek ini berhasil diselesaikan. ”

LCLS-II adalah proyek untuk meningkatkan Sumber Cahaya Koheren Linac (LCLS) yang ada, laser elektron bebas sinar-X pertama di dunia. Pulsa sinar-X yang dihasilkan oleh mesin bertindak seperti mikroskop yang kuat, memungkinkan para peneliti untuk melihat reaksi kimia secara real time, menyelidiki bahan, dan banyak lagi. Setelah selesai, LCLS-II akan memulai pemerintahannya sebagai laser elektron bebas sinar-X terbesar dan tercerdas di dunia.

LCLS-II akan memberikan resolusi yang lebih baik daripada LCLS asli, yang mempercepat elektron pada suhu kamar dan menghasilkan 120 pulsa laser sinar-X per detik. Mesin yang ditingkatkan akan mempercepat elektron pada suhu superkonduktor untuk menghasilkan 1 juta pulsa laser sinar-X per detik. Jefferson Lab adalah kontributor utama untuk proyek peningkatan, menyediakan total 21 cryomodules untuk bagian superkonduktor baru dari LCLS-II sejak pekerjaan dimulai pada tahun 2013.

Akselerator superkonduktor yang akan memberi daya pada mesin yang ditingkatkan terdiri dari cryomodules. Elektron melewati cryomodules, di mana mereka dimuat dengan energi ekstra. Kemudian, magnet membuat elektron zigzag mengeluarkan energinya sebagai sinar-X. LCLS yang ditingkatkan akan memiliki total 37 cryomodule. Dari jumlah tersebut, 18 berasal dari Jefferson Lab (ditambah tiga suku cadang), dan sisanya akan datang dari Fermilab, kontributor utama lainnya.

“Cryomodules LCLS-II adalah cryomodules dengan kinerja tertinggi yang pernah dibuat siapa pun,” kata Joe Preble, pemimpin tim senior untuk proyek LCLS-II di Jefferson Lab. “Kami mendorong batas kinerja pada teknologi semacam ini dan mengubahnya menjadi proses turnkey reguler.”

Jefferson Lab adalah pemimpin dunia dalam teknologi akselerator frekuensi radio superkonduktor dan merupakan rumah bagi akselerator SRF skala besar pertama. Saat tim di Jefferson Lab berkontribusi pada desain, membangun, menguji, dan mengirimkan cryomodule pemecah rekor ini untuk LCLS-II, mereka menghadapi tantangan yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk mendorong kinerja teknologi cryomodule.

“Cryomodule berkinerja sangat tinggi ini sensitif terhadap hal-hal yang tidak pernah kami khawatirkan sebelumnya, seperti prosedur perakitan kami, cara kami menangani material, cara kami membuat sesuatu,” kata Preble.

Jefferson Lab memodifikasi fasilitasnya untuk menampung cryomodules, yang bentuk dan ukurannya berbeda dari yang sebelumnya. Anggota staf Jefferson Lab bahkan menemukan cara baru untuk mengirimkan cryomodules yang sudah jadi, setelah beberapa rusak selama pengiriman.

“Kami menjajaki banyak pilihan berbeda, mulai dari menyewa pesawat NASA untuk membawanya ke sana, hingga mencoba mengirimnya dengan kereta atau kapal,” jelas Huque.

Pada akhirnya, mereka berhasil meningkatkan keselamatan tanpa menarik cryomodules dari jalan. Duduk di tempat tidur mata air untuk mencegah kerusakan berdesak-desakan, cryomodule Jefferson Lab yang baru dikirim akan melakukan perjalanan hampir 3.000 mil ke rumahnya dengan akselerator linier LCLS-II di Menlo Park, California, selama 72 jam.

Namun, pekerjaan Jefferson Lab untuk meningkatkan LCLS sepertinya belum selesai. Peningkatan lain pada akselerator ini mungkin akan segera terjadi: LCLS-II HE (Energi Tinggi). Jika project tersebut mendapatkan lampu hijau, Jefferson Lab akan membuat antara 10 dan 13 cryomodule lagi dengan prosedur yang lebih baru. Diharapkan bahwa cryomodules tersebut akan memiliki kinerja yang lebih baik daripada 21 yang baru saja mereka selesaikan.

“Saya pikir itu salah satu tanda terbesar bahwa kami telah melakukannya dengan sangat baik, adalah bahwa sesuatu yang sudah ambisius sekarang didorong lebih jauh,” kata Huque. Peningkatan HE, yang merupakan puncak dari pekerjaan staf di lab Jefferson dan Fermilab, akan secara dramatis meningkatkan kemampuan kinerja LCLS-II. ”

Untuk saat ini, pengiriman terakhir yang penting ini menutup buku tentang bagian Jefferson Lab dalam memberikan cryomodules baru untuk LCLS-II sementara R&D dan pembuatan prototipe untuk HE sudah berlangsung. Kesimpulannya datang berkat bantuan banyak orang.

“Dari orang-orang pengadaan hingga insinyur, ilmuwan, teknisi, dan administrator, semua orang bekerja sama di seluruh laboratorium untuk menyelesaikannya,” kata Preble. “Ini sukses besar dan menunjukkan cara DOE perlu terus bekerja dalam membangun proyek-proyek besar baru ini.”

Proyek LCLS-II sedang dikembangkan dan dibangun untuk SLAC oleh kolaborasi multi-lab yang mencakup empat lab nasional DOE lainnya: Jefferson Lab, Argonne National Lab, Berkeley Lab dan Fermilab, bersama dengan kolaborasi tambahan dari Cornell University. Jefferson Lab menyediakan pabrik cryogenics helium cair untuk proyek tersebut, setengah dari cryomodules SRF dan sistem yang memungkinkan operatornya untuk mengontrol cryomodules. Setelah selesai, LCLS-II akan menjadi akselerator linier SRF berkelanjutan terpanjang di negara ini, dengan 280 lubang percepatan.

Bacaan lebih lanjut:

Jefferson Lab: Produksi Cryomodule LCLS-II

Jefferson Lab Mempresentasikan: LCLS-II

LCLS-II: Mesin Penemuan Kelas Dunia

-akhir-

Jefferson Science Associates, LLC, perusahaan patungan Southeastern Universities Research Association, Inc. dan PAE, mengelola dan mengoperasikan Fasilitas Akselerator Nasional Thomas Jefferson, atau Jefferson Lab, untuk Kantor Sains Departemen Energi AS.

Kantor Sains DOE adalah pendukung terbesar penelitian dasar dalam ilmu fisika di Amerika Serikat dan sedang berupaya untuk mengatasi beberapa tantangan paling mendesak di zaman kita. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi https://energy.gov/science.


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author