.Superconducting X-ray laser reaches operating temperature colder than outer space
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.Superconducting X-ray laser reaches operating temperature colder than outer space
초전도 X선 레이저는 우주보다 낮은 작동 온도에 도달합니다
Ali Sundermier, SLAC 국립 가속기 연구소 크레딧: SLAC 국립 가속기 연구소 MAY 10, 2022
-캘리포니아 멘로 파크 지하 30피트에 위치한 0.5마일 길이의 터널은 이제 대부분의 우주보다 춥습니다. 여기에는 에너지부 SLAC 국립 가속기 연구소의 LCLS(Linac Coherent Light Source) X선 자유 전자 레이저 업그레이드 프로젝트의 일부인 새로운 초전도 입자 가속기가 있습니다. 승무원들은 가속기를 화씨 영하 456도(섭씨 2도)까지 성공적으로 냉각시켰습니다.
-이 온도에서는 가속기가 초전도체가 되고 이 과정에서 손실되는 에너지가 거의 0에 이르면서 전자를 고에너지로 높일 수 있습니다. 이는 LCLS-II가 LCLS보다 평균 10,000배 더 밝고 초당 최대 백만 번 도달하는 X선 펄스를 생성하기 전의 마지막 이정표 중 하나입니다.
-이는 오늘날 가장 강력한 X-선 펄스에 대한 세계 기록입니다. 광선 광원. "단 몇 시간 안에 LCLS-II는 현재 레이저가 전체 수명 동안 생성한 것보다 더 많은 X선 펄스를 생성할 것입니다."라고 LCLS의 이사인 Mike Dunne이 말했습니다. "한 때 수집하는 데 몇 달이 걸렸을 수도 있는 데이터를 몇 분 안에 생성할 수 있습니다. X선 과학을 한 단계 더 발전시켜 완전히 새로운 범위의 연구를 위한 토대를 마련하고 일부 문제를 해결하기 위한 혁신적인 기술을 개발하는 능력을 향상시킬 것입니다.
-우리 사회가 직면한 가장 심오한 도전"이라고 말했다. 이러한 새로운 기능을 통해 과학자들은 새로운 형태의 컴퓨팅 및 통신을 추진하기 위해 전례 없는 해상도로 복잡한 재료의 세부 사항을 조사할 수 있습니다. 보다 지속 가능한 산업과 청정 에너지 기술을 창출하는 방법을 알려주기 위해 희귀하고 일시적인 화학 사건을 공개합니다. 생물학적 분자가 생명의 기능을 수행하여 새로운 유형의 의약품을 개발하는 방법을 연구합니다. 개별 원자의 움직임을 직접 측정하여 양자 역학의 기이한 세계를 엿볼 수 있습니다.
오싹한 위업
세계 최초의 경질 X선 자유 전자 레이저(XFEL)인 LCLS는 2009년 4월 첫 번째 빛을 생성하여 이전에 나온 어떤 것보다 10억 배 더 밝은 X선 펄스를 생성했습니다.
이것은 실온에서 구리 파이프를 통해 전자를 가속하여 속도를 초당 120개의 X선 펄스로 제한합니다. 2013년에 SLAC는 LCLS-II 업그레이드 프로젝트를 시작하여 그 속도를 백만 펄스로 높이고 X선 레이저를 수천 배 더 강력하게 만들었습니다. 이를 위해 승무원들은 오래된 구리 가속기의 일부를 제거하고 진주와 같은 니오븀 금속 공동을 수용하는 일련의 37개의 극저온 가속기 모듈을 설치했습니다. 이들은 3개의 중첩된 냉각 장비 층으로 둘러싸여 있으며, 각 연속 층은 니오븀 공동이 초전도체가 되는 조건인 거의 절대 영도에 도달할 때까지 온도를 낮춥니다. "주변 온도에서 작동하는 LCLS에 동력을 공급하는 구리 가속기와 달리 LCLS-II 초전도 가속기는 2 켈빈에서 작동하며, 절대 영도보다 약 4도 높은 온도입니다." SLAC.
"이 온도에 도달하기 위해 linac에는 2개의 세계적 수준의 헬륨 극저온 플랜트가 장착되어 있어 SLAC를 미국과 전 세계에서 중요한 극저온 랜드마크 중 하나로 만듭니다. SLAC Cryogenics 팀은 팬데믹 기간 동안 현장에서 작업하여 설치 및 시운전을 수행했습니다. 극저온 시스템을 구축하고 기록적인 시간 내에 가속기를 냉각시킵니다."
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2022/slacs-superconducting.mp4
linac에는 2개의 세계적 수준의 헬륨 저온 플랜트가 장착되어 있습니다. LCLS-II를 위해 특별히 제작된 이 저온 플랜트 중 하나는 헬륨 가스를 절대 영도보다 몇 도 높은 온도에서 실온에서 액체 상태로 냉각시켜 가속기에 냉각제를 제공합니다. 크레딧: Greg Stewart/SLAC
국립 가속기 연구소 LCLS-II를 위해 특별히 제작된 이 저온 플랜트 중 하나는 헬륨 가스를 절대 영도보다 몇 도 높은 온도에서 실온에서 액체 상태로 냉각시켜 가속기에 냉각제를 제공합니다. 4월 15일에 신형 액셀러레이터가 처음으로 최종 온도 2K에 도달했고 오늘 5월 10일 액셀러레이터가 초기 작동 준비가 되었습니다. SLAC의 Accelerator Directorate의 Andrew Burrill 이사는 "쿨다운은 중요한 과정이었고 극저온 모듈의 손상을 피하기 위해 매우 신중하게 수행해야 했습니다. "우리는 이 이정표에 도달했고 이제 X선 레이저를 켜는 데 집중할 수 있게 되어 매우 기쁩니다." 삶에 활력을 불어넣다 새로운 가속기 및 저온 플랜트 외에도 이 프로젝트에는 "하드" 및 "소프트" X선을 모두 생성할 수 있는 새로운 전자 소스와 2개의 새로운 언듈레이터 자석 스트링을 비롯한 다른 첨단 부품이 필요했습니다. 더 에너지가 많은 하드 X선은 연구원들이 원자 수준에서 물질과 생물학적 시스템을 이미지화할 수 있도록 합니다. 연 X선은 원자와 분자 사이의 에너지 흐름을 포착하여 화학 작용을 추적하고 새로운 에너지 기술에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 이 프로젝트를 실현하기 위해 SLAC는 다른 4개 국립 연구소(Argonne, Berkeley 연구소, Fermilab 및 Jefferson 연구소) 및 Cornell University와 협력했습니다.
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2022/slacs-superconducting-1.mp4
이제 공동이 냉각되었으므로 다음 단계는 메가와트 이상의 마이크로파 전력으로 공동을 펌핑하여 새로운 소스에서 전자빔을 가속하는 것입니다. 공동을 통과하는 전자는 마이크로파에서 에너지를 끌어와서 전자가 37개의 저온 모듈을 모두 통과할 때쯤이면 광속에 가깝게 이동할 것입니다. 크레딧: Greg Stewart/SLAC 국립 가속기 연구소
Jefferson Lab, Fermilab 및 SLAC는 저온 모듈에 대한 연구 및 개발을 위해 전문 지식을 모았습니다. 저온 모듈을 제작한 후 Fermilab과 Jefferson Lab은 선박이 포장되어 트럭으로 SLAC로 배송되기 전에 각각을 광범위하게 테스트했습니다. Jefferson Lab 팀은 또한 냉동 플랜트의 요소를 설계하고 조달하는 데 도움을 주었습니다. "LCLS-II 프로젝트는 미국 전역의 5개 DOE 연구소와 전 세계의 많은 동료의 기술자, 엔지니어 및 과학자로 구성된 대규모 팀의 수년 간의 노력이 필요했습니다."라고 SLAC 부국장이자 LCLS의 프로젝트 이사인 Norbert Holtkamp가 말했습니다. Ⅱ. "이러한 지속적인 파트너십과 협력업체의 전문성과 헌신이 없었다면 지금의 위치에 도달할 수 없었을 것입니다." 첫 번째 엑스레이를 향해 이제 공동이 냉각되었으므로 다음 단계는 메가와트 이상의 마이크로파 전력으로 공동을 펌핑하여 새로운 소스에서 전자빔을 가속하는 것입니다. 공동을 통과하는 전자는 마이크로파에서 에너지를 끌어내어 전자가 37개의 저온 모듈을 모두 통과할 때쯤이면 광속에 가깝게 이동할 것입니다.
-그런 다음 그것들은 언듈레이터를 통해 지시되어 전자빔을 지그재그 경로로 향하게 합니다. 모든 것이 사람 머리카락 너비의 일부 이내로 정확히 정렬되면 전자 는 세계에서 가장 강력한 X선 폭발을 방출할 것입니다. 이것은 LCLS가 X선을 생성하는 데 사용하는 것과 동일한 프로세스입니다.
그러나 LCLS-II는 60년 된 기술을 기반으로 한 따뜻한 구리 공동 대신 초전도 공동을 사용하기 때문에 동일한 전력 요금으로 X선 펄스 수의 10,000배인 초당 최대 100만 펄스를 전달할 수 있습니다. LCLS-II가 올해 말에 첫 번째 X선을 생산하면 두 X선 레이저가 병렬로 작동하여 연구원들이 더 넓은 에너지 범위에서 실험을 수행하고 초고속 프로세스의 상세한 스냅샷을 캡처하고 섬세한 프로브를 탐색할 수 있습니다. 더 짧은 시간에 더 많은 데이터를 샘플링하고 수집하여 수행할 수 있는 실험의 수를 늘립니다. 그것은 시설의 과학적 범위를 크게 확장하여 전국 및 전 세계의 과학자들이 가장 매력적인 연구 아이디어를 추구할 수 있도록 합니다.
추가 탐색 업그레이드된 X-ray 레이저는 부드러운 면을 보여줍니다. SLAC 국립가속기연구소 제공
https://phys.org/news/2022-05-superconducting-x-ray-laser-temperature-colder.html
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메모 2205110643 나의 사고실험 oms 스토리텔링
연구원들이 가속기를 화씨 영하 456도(섭씨 2도)까지 성공적으로 냉각시켰다. 이 온도에서는 가속기가 초전도체가 되고 이 과정에서 손실되는 에너지가 거의 0에 이르면서 전자를 고에너지로 높일 수 있습니다. 이는 LCLS-II가 LCLS보다 평균 10,000배 더 밝고 초당 최대 백만 번 도달하는 X선 펄스를 생성하기 전의 마지막 이정표 중 하나이다. 이는 개별 원자의 움직임을 직접 측정하여 양자 역학의 기이한 세계를 엿볼 수 있고 몇 달이 걸렸을 수도 있는 데이터를 몇 분 안에 생성할 수 있게 한다.
우주보다 더 차갑고 절대온도보다 더 극저온 상태을 샘플a.oms가 실현한다. 이는 우주에서 데이타와 물질이 왜 그렇게 빠르게 이동하고 직감적인 현상들이 나타나는지 잘 설명하게 한다.
거대한 샘플a.oms업버전 상태가 vix.a(n!)이란 사실은 극저온 상태가 거의 원형을 이뤄진 시작과 끝이 출발점에서 만나는 기이한 현상을 만들어내어 결국 그처럼 빠르게 x선 펄서를 만들어내는 것이다.
Sample a.oms (standard)
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e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
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sample b.quasi oms(standard)
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000000000q0
sample c.oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
=bigrip/zerosum, npir+c(dark energy)
sample c.oss
domain(2203080543):
-Located 30 feet underground in Menlo Park, California, the half-mile-long tunnel is now colder than most of the universe. It features a new superconducting particle accelerator that is part of the Department of Energy's SLAC National Accelerator Laboratory's Linac Coherent Light Source (LCLS) X-ray Free Electron Laser Upgrade Project. You have successfully cooled the accelerator to minus 456 degrees Fahrenheit (2 degrees Celsius).
-At this temperature, the accelerator becomes a superconductor, and the energy lost in the process reaches almost zero, allowing the electrons to be boosted to high energy. This is one of the last milestones before LCLS-II produces X-ray pulses that are on average 10,000 times brighter than LCLS and reach up to a million times per second.
-This is the world record for the most powerful X-ray pulse today. ray light source. "In just a few hours, the LCLS-II will produce more X-ray pulses than current lasers have produced over their entire lifetime," said Mike Dunne, Director of LCLS. “We can generate data in minutes that might once have taken months to collect. Innovative technologies to take X-ray science to the next level, paving the way for a whole new range of research and solving some problems. will improve your ability to develop
“This is the most profound challenge facing our society.” These new capabilities will enable scientists to investigate the details of complex materials with unprecedented resolution to drive new forms of computing and communication. A more sustainable industry and Unveiling rare and transient chemical events to teach us how to create clean energy technologies Study how biological molecules perform life's functions to develop new types of medicines Quantum by directly measuring the motion of individual atoms A glimpse into the bizarre world of mechanics, which can generate data in minutes that might have taken months.
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memo 2205110643 my thought experiment oms storytelling
Researchers have successfully cooled the accelerator to minus 456 degrees Fahrenheit (2 degrees Celsius). At this temperature, the accelerator becomes a superconductor and the energy lost in the process is nearly zero, allowing the electrons to be boosted to higher energies. This is one of the last milestones before LCLS-II produces X-ray pulses that are on average 10,000 times brighter than LCLS and reach up to a million times per second. It directly measures the motion of individual atoms, giving us a glimpse into the bizarre world of quantum mechanics and making it possible to generate data in minutes that might have taken months.
Sample a.oms realizes a state colder than the universe and cooler than absolute temperature. This does a good job of explaining why data and matter move so quickly in the universe and intuitive phenomena occur.
The fact that the giant sample a.oms upgraded state is vix.a(n!) is that the cryogenic state creates a bizarre phenomenon where an almost circular beginning and end meet at the starting point, eventually producing an x-ray pulsar so quickly.
Sample a.oms (standard)
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sample c.oss(standard)
zxdxybzyz
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xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
=bigrip/zerosum, npir+c(dark energy)
sample c.oss
domain(2203080543):
.Physicists discover light-induced mechanism for controlling ferroelectric polarization
물리학자들은 강유전성 분극을 제어하기 위한 광 유도 메커니즘을 발견했습니다
아칸소 대학교 매트 맥고완(Matt McGowan) T상의 압착 효과. 400K에서 Q(b) 및 P(c) 모드의 시간적 거동, a에 표시된 전기장의 펄스에 대한 응답으로 그리고 T-상에서 시작할 때(펄스의 전폭-절반 최대값에 유의 분홍색 영역으로 표시됨). 크레딧: 네이처 커뮤니케이션즈 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-30324-5 MAY 10, 2022
-아칸소 대학의 물리학자인 Peng Chen과 Laurent Bellaiche는 빛을 적용하여 결정론적 방식으로 강유전체 분극을 제어하는 놀라운 메커니즘을 발견했습니다. 초고속 레이저 펄스의 적용으로 가능해진 이번 발견은 빛과 물질 사이의 상호작용에 대한 이해를 발전시켜 기초 물리학 연구를 풍부하게 합니다. 네이처 커뮤니케이션즈( Nature Communications ) 5월 10일자에 발표된 이 연구 는 전자 장치의 우수한 감지 및 데이터 저장 장치의 설계 및 개발을 향한 중요한 단계이기도 합니다.
-강유전성 물질은 강유전성 과 자발적으로 분극하는 능력을 나타냅니다. 일반적으로 연구원들은 외부 전기장의 적용을 통해 이러한 극성을 조작하고 반전시킬 수 있습니다. 빛과 물질 사이의 초고속 상호작용은 강유전성 분극 을 제어하기 위한 또 다른 유망한 경로 이지만, 지금까지 연구자들은 그러한 분극의 광유도 결정론적 제어를 달성하기 위해 고군분투해 왔습니다. 연구원들은 펨토초 레이저 펄스 를 받는 강유전성 물질에서 소위 "압착 효과(squeezing effect)"를 발견했습니다 .
-펨토초는 1000조분의 1초입니다. 이 펄스는 자기장의 방향에 평행한 편광 성분을 파괴하고 그것에 수직인 편광 성분을 생성했습니다. 이 압착 효과는 빛에 의한 편광의 결정론적 제어를 가능하게 했습니다. "적용된 테라헤르츠 펄스는 펄스와 관련된 필드에 수직인 성분을 선호하여 필드 방향을 따라 편광 성분을 소멸시키는 것을 선호합니다."라고 Bellaiche 연구소의 연구원이자 논문의 첫 번째 저자인 Peng이 말했습니다. "우리는 빛 이 강유전성 물질과 상호 작용할 때 이것을 새로운 테라헤르츠 현상으로 간주합니다 .
우리의 발견은 기술 발전을 자극해야 합니다." Chen과 Bellaiche 저명한 물리학 교수는 Bellaiche 연구소의 전 연구원인 Charles Paillard와 Hongjian Zhao, 룩셈부르크 과학 기술 연구소의 Jorge Íñiguez와 협력했습니다. Bellaiche 연구실의 연구원들은 다양한 재료의 다양한 특성을 연구합니다. 추가 탐색 기능성 소재 리모컨 추가 정보: Peng Chen et al, 초고속 레이저 펄스에 의한 강유전성 분극의 결정론적 제어, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-30324-5 저널 정보: 네이처 커뮤니케이션즈 아칸소 대학교 제공
https://phys.org/news/2022-05-physicists-light-induced-mechanism-ferroelectric-polarization.html
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메모 2205110710 나의 사고실험 oms 스토리텔링
양자역학적으로 보면 전자는 입자이고 빛은 에너지로 전자기장을 이여놓는 힘이다. 전자기장은 전기장x와 자기장 y가 전자기력z 방향으로 작용한다.
이는 샘플a.oms 블랙홀 6개와 중성자 별 30개가 펄서를 이루는 곳이 확장된 자기장으로 생성된 중력장, 확장성 강력장.약력자임을 암시한다. 쩌어업!
Sample a.oms (standard)
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sample b.quasi oms(standard)
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=bigrip/zerosum, npir+c(dark energy)
sample c.oss
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- Physicists from the University of Arkansas, Peng Chen and Laurent Bellaiche, have discovered a surprising mechanism that applies light to control ferroelectric polarization in a deterministic manner. The discovery, made possible by the application of ultrafast laser pulses, advances our understanding of the interaction between light and matter, enriching basic physics research. The study, published on May 10 in Nature Communications, is also an important step towards the design and development of superior sensing and data storage devices in electronic devices.
-Ferroelectric materials exhibit ferroelectricity and the ability to spontaneously polarize. Typically, researchers can manipulate and reverse these polarities through the application of an external electric field. Ultrafast interaction between light and matter is another promising route for controlling ferroelectric polarization, but so far researchers have struggled to achieve photoinduced deterministic control of such polarization. Researchers have discovered a so-called "squeezing effect" in ferroelectric materials that are subjected to femtosecond laser pulses.
- A femtosecond is one trillionth of a second. This pulse broke the polarization component parallel to the direction of the magnetic field and created a polarization component perpendicular to it. This squeeze effect allowed deterministic control of polarization by light. "Applied terahertz pulses prefer to dissipate the polarized component along the field direction, preferring a component perpendicular to the field associated with the pulse," said Peng, a researcher at Bellaiche Laboratories and first author of the paper. “We consider this a novel terahertz phenomenon when light interacts with ferroelectric materials.
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memo 2205110710 my thought experiment oms storytelling
In quantum mechanics, electrons are particles and light is a force that connects electromagnetic fields with energy. The electric field x and the magnetic field y act in the direction of the electromagnetic force z.
This suggests that the place where 6 sample a.oms black holes and 30 neutron stars form a pulsar is a gravitational field generated by an extended magnetic field, and a scalable strong field and weak field. Wow!
Sample a.oms (standard)
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sample b.quasi oms(standard)
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sample c.oss(standard)
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