الطباعة بالليزر لحزم الإلكترونات سريع
المسرع العادي يشبه خط التجميع، حيث تكون الإلكترونات هي القطع الخام. للحصول على نبضة الأشعة السينية المطلوبة، تُضبط القطعة الخام لفترة طويلة بعد الانطلاق: تُضغط، وتُصفى، وتُصحح. في العمل الجديد، قرر المهندسون التصرف بشكل مختلف — إعطاء الشكل للقطعة الخام قبل أن تصل إلى خط التجميع.
في منشأة LCLS-II، تُقتلع الإلكترونات من المعدن بنبضة ليزر قصيرة. في السابق، كانت هذه النبضة ذات شكل بسيط — مثل ختم بنمط ثابت. الآن، بنى الباحثون نظامًا يسمح برسم نمط عشوائي على نبضة الليزر: عدة قمم، درجات، ملفات تعريف معقدة. ينتقل هذا النمط إلى حزمة الإلكترونات، ثم يُحافظ عليه أثناء التسارع والضغط.
يحول هذا النهج مصدر الإلكترونات إلى أداة قابلة للبرمجة. بدلاً من ضبط المسرع يدويًا في كل مرة لمهمة جديدة، يمكن للمشغل ببساطة تحميل "الرسم" المطلوب لنبضة الليزر. وهذا يفتح الطريق أمام التحسين التلقائي وحتى التشغيل المستقل لليزرات الأشعة السينية.
حزمة الإلكترونات في المسرع قصيرة جدًا لدرجة أن طولها يُقاس بالفيمتوثانية — أجزاء من المليون من المليار من الثانية. في فيمتو ثانية واحدة، يقطع الضوء مسافة أقل بمئات المرات من سمك شعرة الإنسان.
تشبه هذه التقنية المُصنِّع في "ستار تريك"، لكن بدلاً من المادة، يتم برمجة شكل حزمة الجسيمات.