Nâng cấp kính hiển vi X-quang mạnh nhất thế giới

Các nhà khoa học Mỹ đang nâng cấp chiếc kính hiển vi X-quang nhằm nghiên cứu các hoạt động của thế giới vật chất siêu nhỏ.

Kính hiển vi sử dụng tia laser X-quang nhanh nhất và mạnh nhất trên thế giới đang được nâng cấp để đạt tới một mốc mới đáng kinh ngạc: Nó sẽ phát ra những chùm tia laser nhanh hơn 8.000 lần và sáng hơn 10.000 lần so với hiện nay. Điều này sẽ cho phép các nhà khoa học ghi lại được hoạt động của các nguyên tử trong khoảng thời gian cực ngắn.

Kính hiển vi X-quang có tên gọi tắt là LCLS này được trường Đại học Stanford vận hành cho Trung tâm Khoa học của Bộ Năng lượng Mỹ. Đây là thiết bị đầu tiên sử dụng các xung tia X sáng nhất và nhanh nhất để cung cấp các thông tin chi tiết về thế giới của các nguyên tử.

Hình ảnh chuyển động của các hạt điện do kính hiển vi X-quang LCLS ghi lại. (Nguồn: FN).

Quá trình nâng cấp LCLS bắt đầu từ hôm 5/4 và sau khi hoàn thành, thiết bị sẽ được gọi tên là LCLS-II.

Kể từ khi được đưa vào hoạt động 6 năm trước, các nhà khoa học đã sử dụng LCLS để quan sát và nghiên cứu các quá trình cơ bản của tự nhiên, bao gồm cách các hợp chất hóa học được hình thành và bị phá vỡ như thế nào, các điện tử được sắp xếp lại trong các vật chất và thay đổi tính chất của chúng ra sao...

LCLS cũng giúp các nhà nghiên cứu quan sát phản ứng hóa học xảy ra, quan sát các electron di chuyển qua vật liệu và quan sát hành vi của các nguyên tử.

Nhưng LCLS còn thua xa thế hệ đàn em LCLS-II. Khi việc nâng cấp được hoàn thành vào khoảng đầu năm 2020, LCLS-II sẽ phóng ra được tới 1 triệu tia X mỗi giây, nhanh hơn so với LCLS gấp 8.000 lần.

Giám đốc công ty LCLS Mike Dunne cho biết: "LCLS-II sẽ đưa khoa học X-quang lên một cấp độ mới, mở rộng phạm vi cho các nghiên cứu về vật chất siêu nhanh và siêu nhỏ. Điều này sẽ thúc đẩy khả năng của chúng tôi nhằm phát triển các công nghệ mới trong tương lai, bao gồm các thiết bị điện tử mới, các loại thuốc chữa bệnh và các giải pháp năng lượng mang tính sáng tạo".