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Máquina de raio-X mais rápida e brilhante do mundo vai funcionar em 2023

Se a primeira versão dela já produzia cerca de 100 pulsos de raio-X por segundo, esse número foi para 1 milhão por segundo

2 jan 2023 - 18h45
(atualizado às 18h45)
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O laboratório atualizou recentemente seu laser de raios-X Linac Coherent Light Source (LCLS) para ser o mais rápido e brilhante do mundo
O laboratório atualizou recentemente seu laser de raios-X Linac Coherent Light Source (LCLS) para ser o mais rápido e brilhante do mundo
Foto: Pixabay

Elétrons voando quase à velocidade da luz, em um túnel abaixo da Califórnia (EUA), começarão a produzir os raios-X mais brilhantes já vistos, ainda no início deste ano. A empreitada está sendo desenvolvida no SLAC National Accelerator Laboratory e permitirá aos pesquisadores analisar átomos e moléculas em detalhes. 

O laboratório atualizou recentemente seu laser de raios-X Linac Coherent Light Source (LCLS) para ser o mais rápido e brilhante do mundo. Se a primeira versão dele já produzia cerca de 100 pulsos de raio-X por segundo, a segunda aumentará esse número para 1 milhão. 

Dentro dessa grande máquina de laser, os elétrons vão se mover através de um tubo de metal de três quilômetros de comprimento. 

O caminho dos elétrons para o raio-X

A ideia é que os cientistas derrubem os elétrons de uma placa de cobre com luz ultravioleta. Em seguida, serão usados equipamentos que emitem pulsos de microondas para empurrá-los para perto da velocidade da luz. 

Nessas condições, eles vão passar por milhares de ímãs em fileiras a alguns milímetros de distância, com polos magnéticos alternados. Os pólos serão responsáveis por balançar os elétrons para frente e para trás, produzindo raios-X com pulsos de 1 milhão por segundo. 

Os pulsos elétricos podem servir para se obter imagens dentro de materiais, da mesma forma que acontece com os raios-X médicos, só que 1 trilhão de vezes mais brilhante. 

Pode se obter imagens dentro de materiais, da mesma forma que acontece com os raios-X médicos
Pode se obter imagens dentro de materiais, da mesma forma que acontece com os raios-X médicos
Foto: Pixabay

"Podemos ver escalas de tempo em que os átomos fazem contato uns com os outros, em que ligações químicas são feitas ou quebradas. Será como assistir a um filme de moléculas evoluindo", afirmou Mike Dunne, da SLAC. 

Mas para que serve?

A utilidade do experimento, para Amy Cordones-Hahn, também da SLAC, será para estudos que vão desde a física fundamental até o projeto de painéis solares e desenvolvimento de medicamentos. 

Para atualizar a primeira versão do LCLS, os pesquisadores reformaram o túnel que guia os elétrons por meio dos ímãs, trocando o revestimento de cobre por um de nióbio, que resfriado a cerca de -271ºC, se torna um supercondutor. Caso essa reforma não tivesse sido feita, o laser teria derretido o túnel. 

Foram 700 metros de pedaços de nióbio em laboratórios de todos os Estados Unidos, que depois tiveram que ser transportados para a Califórnia. Os ímãs também precisaram ser dispostos de forma muito precisa, porque o menor erro de alinhamento poderia incorrer em erros no experimento.

Fonte: Redação Byte
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