Um laser de raio-X localizado em Menlo Park, na Califórnia, programado para ser o mais poderoso do mundo, acabou de produzir seus primeiros feixes. O equipamento foi lançado em 2009 e recentemente vem passando por reformas para melhorar sua capacidade. As atualizações permitirão que seja possível criar filmes em alta velocidade de processos ultra rápidos em níveis subatômicos, sendo possível até mesmo observar cargas elétricas saltando em torno de átomos durante uma reação química.

A atualização do equipamento conhecido como Fonte de Luz Coerente Linac (LCLS), do Laboratório Nacional de Aceleradores (SLAC), custou cerca de 1,1 bilhão de dólares e está em obras há mais de uma década. As reformas aumentaram a luminosidade do feixe em 10 mil vezes e a taxa de pulsos por segundo em mais de 8 mil, produzindo 1 milhão de pulsos de raio-X por segundo.

As novas instalações do laser possibilitarão uma visão nítida de eventos moleculares raros e nunca antes observados, abrindo possibilidades interinamente novas. O LCLS, agora conhecido como LCLS-II, irá permitir pesquisas de materiais quânticos, desvendar a fotossíntese e o desenvolvimento de novos eletrônicos para sistemas de computação. 

Atualizações no laser

O LCLS original, ou LCLS-I, foi o primeiro equipamento do tipo a ser desenvolvido no mundo. Seu funcionamento combinava as capacidades de sondagem de átomos de raios-X ‘duros’ de alta energia com a velocidade de um laser. 

O laser era composto por um acelerador de partículas de 3 quilômetros que enviava elétrons a partir de um tubo de cobre. Essas partículas eram bombeadas com dois onduladores magnéticos, fazendo com elas se movesse de um lado para o outro e produzisse raios-X.

Agora na atualização, parte do tubo de cobre foi trocado por cavidades de nióbio resfriadas a cerca de -271 graus Celsius. A essa temperatura o material se transforma em um supercondutor, transportando os elétrons sem quase nenhuma resistência e possibilitando que a taxa de pulsos seja atingida mais rapidamente.

A comunidade científica está empolgada com as possibilidades que as reformas do laser proporcionarão. Junko Yano, biofísico molecular do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, em comunicado, aponta que as atualizações permitirão que ele vá mais a fundo na sua pesquisa sobre fotossíntese, que quer entender como esse processo acontece para que sejam imitados em sistemas de produção de combustível solar.

O fim das reformas do laser estava previsto para acontecer em 2020, mas devido a diversos fatores, como a pandemia da Covid-19, sua conclusão acabou atrasando. Atualmente, a equipe do SLAC está empolgada com a finalização da atualização e está avaliando projetos de pesquisa de cientistas em todo mundo que estão solicitando a utilização do LCLS-II para agilizar seus estudos.

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