يشبه ليزر الإلكترون الحر العادي آلة موسيقية ذات وتر واحد: لا يمكنه العزف إلا على نغمة واحدة ما لم تغير بنيته. للحصول على طول موجي مختلف، يتعين إعادة ضبط المغناطيسات أو تسريع الإلكترونات بقوة أكبر. هذا مكلف وضخم.

وجد الفيزيائيون في الفريق الذي نشر العمل طريقة لجعل الآلة تعزف النغمات التوافقية — تلك التوافقيات التي تجعل صوت الكمان أكثر ثراءً. قاموا بتعديل كثافة حزمة الإلكترونات بحيث يتم كبت التردد الأساسي والسماح بتضخيم التوافقيتين الثالثة والخامسة. والنتيجة كانت نبضة ليزر مستقرة بطاقة تصل إلى 540 ميكروجول — أعرض بمرتين في التردد من ذي قبل، دون تغيير المنشأة.

يعد هذا النهج بمصادر أشعة سينية مضغوطة للمختبرات التي لا تتسع لمسرعات جسيمات عملاقة. بدلاً من منشأة جديدة لكل مهمة، منشأة واحدة ولكن بنغمات توافقية قابلة للضبط.