दुनिया का सबसे चमकीला एक्स-रे लेजर जैव रासायनिक प्रक्रियाओं की "आणविक फिल्मों" को पकड़ने के लिए अपना पहला प्रकाश उत्सर्जित करता है

LCLS-II एक जटिल प्रक्रिया के माध्यम से एक्स-रे का उत्पादन करता है। सबसे पहले, शोधकर्ताओं ने तांबे की प्लेट से इलेक्ट्रॉनों को अलग करने के लिए एक पराबैंगनी लेजर का उपयोग किया, फिर तीव्र माइक्रोवेव दालों के साथ इलेक्ट्रॉनों को तेज किया, जो फिर हजारों चुंबकों के "भूलभुलैया" से गुज़रा। इस प्रक्रिया में, ये इलेक्ट्रॉन पूर्वानुमानित और नियंत्रणीय तरीके से एक्स-रे उत्सर्जित करते हुए आगे-पीछे घूमते हैं। शोधकर्ता इन एक्स-रे स्पंदों को वस्तुओं पर निर्देशित करते हैं और उनकी आंतरिक संरचनाओं की छवि बना सकते हैं।

एलसीएलएस-II द्वारा उत्पादित एक्स-रे चिकित्सा क्षेत्र में उपयोग की जाने वाली एक्स-रे की तुलना में 1 ट्रिलियन गुना अधिक चमकदार हैं और इसके पूर्ववर्ती एलसीएलएस द्वारा उत्पादित एक्स-रे की तुलना में 10,000 गुना अधिक चमकदार हैं।

एसएलएसी के माइक डन ने बताया कि एक्स-रे की चमक आंशिक रूप से बढ़ गई थी क्योंकि उन्होंने 3 किलोमीटर लंबी धातु ट्यूब का नवीनीकरण किया था जिसके माध्यम से इलेक्ट्रॉन नाइओबियम अस्तर के साथ गुजरते हैं। जब लगभग -271°C तक ठंडा किया जाता है, तो नाइओबियम अभूतपूर्व उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों का सामना कर सकता है।

ऑस्ट्रेलिया में ला ट्रोब विश्वविद्यालय की नादिया ज़ाज़ेपिन ने बताया कि एलसीएलएस-II शोधकर्ताओं को अभूतपूर्व विस्तार से यह देखने की अनुमति देता है कि परमाणु पैमाने पर जैव रासायनिक प्रक्रियाएं कैसे होती हैं, जिससे स्तनधारी दृश्य इमेजिंग प्रक्रियाओं, प्रकाश संश्लेषण, दवा बंधन और जीन विनियमन जैसी जैविक प्रक्रियाओं की "आणविक फिल्में" बनाना संभव हो जाता है।

डन ने यह भी कहा कि LCLS-II बहुत ही कम समय में बड़ी मात्रा में उज्ज्वल एक्स-रे का उत्पादन कर सकता है, जिससे शोधकर्ताओं को यह देखने की अनुमति मिलती है कि सामग्रियों के अंदर क्या हो रहा है, जैसे कृत्रिम प्रकाश संश्लेषक उपकरणों या अगली पीढ़ी के अर्धचालक, सुपरकंडक्टर्स आदि के लिए सामग्री। LCLS-II एक बहुत ही बहुमुखी अनुसंधान उपकरण है, एक शक्तिशाली माइक्रोस्कोप की तरह जो क्वांटम सामग्री से लेकर जैविक प्रणालियों तक, उत्प्रेरक रसायन विज्ञान से लेकर परमाणु भौतिकी तक हर चीज का विवरण देख सकता है।