Un accélérateur classique ressemble à une chaîne de montage où les électrons sont des pièces brutes. Pour obtenir l'impulsion de rayons X souhaitée, on ajuste longuement la pièce après le lancement : on la comprime, on la filtre, on la corrige. Dans ces nouveaux travaux, les ingénieurs ont choisi une approche différente : donner sa forme à la pièce avant même qu'elle n'entre sur la chaîne.

Dans l'installation LCLS-II, les électrons sont arrachés d'un métal par une impulsion laser brève. Auparavant, cette impulsion avait une forme simple, comme un tampon à motif fixe. Désormais, les chercheurs ont assemblé un système qui permet de dessiner sur l'impulsion laser un motif arbitraire : plusieurs pics, des marches, des profils complexes. Ce motif est transmis au paquet d'électrons, puis conservé lors de l'accélération et de la compression.

Cette approche transforme la source d'électrons en un outil programmable. Au lieu de régler manuellement l'accélérateur à chaque nouvelle tâche, l'opérateur peut simplement charger le « motif » souhaité de l'impulsion laser. Cela ouvre la voie à une optimisation automatique et même à un fonctionnement autonome des lasers à rayons X.