Mae XPP, yr offeryn Pwmp Pwmp Pelydr X- yn y Linac Coherent Light Source (LCLS), yn ôl ar-lein ac yn croesawu ymchwilwyr ar ôl ei ailadeiladu'n llwyr. Mae'r ailwampio wedi paratoi XPP ar gyfer y cynnydd sylweddol mewn allbwn pelydr X a ddisgwylir o'r uwchraddio ynni uchel parhaus i LCLS yn Labordy Cyflymydd Cenedlaethol SLAC yr Adran Ynni. Mae LCLS yn gyfleuster laser electron X{5}heb belydrau arloesol a ddefnyddir gan wyddonwyr ledled y byd i ddal cipluniau cyflym iawn o brosesau naturiol.
"Mae cwblhau ailadeiladu'r XPP ar-amser ac ymlaen-yn garreg filltir allweddol ar gyfer yr ymdrech uwchraddio ynni uchel, ac rydym wrth ein bodd bod yr offeryn yn ôl i gefnogi ymchwilwyr o bedwar ban byd," meddai John Hogan, cyfarwyddwr prosiect uwchraddio ynni uchel yr LCLS. "Roedd hwn yn ymdrech tîm enfawr, yn cynnwys partneriaid ar draws timau peirianneg, gwyddoniaeth a phrosiect SLAC."
Ers ei ymddangosiad cyntaf yn 2010, mae XPP wedi galluogi ymchwil arloesol ar draws gwyddor deunyddiau-o storio gwybodaeth cwantwm i ddeinameg deunyddiau ar draws graddfeydd amser-yn ogystal ag astudiaethau mewn cemeg, ffiseg a biowyddoniaeth. Mae ymchwilwyr wedi trosoli XPP i arloesi technolegau opteg pelydr X, gan gynnwys osgiliaduron pelydr-X sy'n seiliedig ar geudod sy'n llunio cyfleusterau laser electron heb belydr X yn y dyfodol.
Mae'r ailadeiladu diweddar, sydd wedi para am flwyddyn, wedi paratoi XPP ar gyfer yr uwchraddiad ynni uchel sydd ar ddod i LCLS, a ddechreuodd yn 2025 ac a fydd yn cymryd tua dwy flynedd i'w gwblhau. Ar ôl uwchraddio, bydd LCLS yn cynhyrchu pelydrau ynni X uchel ar gyfraddau ailadrodd hyd at filiwn o gorbys yr eiliad, gan alluogi XPP i gasglu mwy o ddata, cyflawni cydraniad gofodol uwch a chefnogi ystod ehangach o arbrofion.
"Yn 2010, XPP oedd yr offeryn cyntaf yn y byd i ddefnyddio pelydrau X caled o laser XP heb belydrau," meddai Takahiro Sato, arweinydd offer XPP. "Mae wedi bod yn offeryn rydyn ni wedi'i ddefnyddio i ddatblygu offer a thechnegau arbrofol newydd ac i arddangos gwyddoniaeth gwibgyswllt. Gyda'r uwchraddiad hwn, rydyn ni'n ei alluogi i aros ar flaen y gad yn y maes hwn."
Er mwyn paratoi XPP ar gyfer y cynnydd mawr mewn ffotonau, egni uwch a llwythi gwres cysylltiedig, fe wnaeth timau dynnu'r offeryn cyfan allan, gan ddileu cydrannau etifeddiaeth ac ailadeiladu'r offeryn gyda rhannau newydd ac wedi'u hadnewyddu.
Ychwanegiad allweddol yw Monochromator Grisial Dwbl Gwrthbwyso Mawr, a fydd yn cael ei oeri gan ddefnyddio nitrogen hylifol i tua -260 gradd F i drin llwythi gwres cynyddol a lleihau amrywiadau tymheredd yn ystod arbrofion.
Mae'r tîm hefyd wedi uwchraddio'r system amlblecsio, sy'n gallu rhannu'r pelydr X LCLS yn ddwy-gyfeirio un ffrwd i XPP tra'n anfon un arall i lawr yr afon at offerynnau eraill-fel y gall arbrofion lluosog redeg ar unwaith. Mae'r system amlblecsio newydd yn disodli'r hen un ac mae'n fwy dibynadwy a sefydlog.
"Digwyddodd yr ailadeiladu hwn ar raddfa fawr o fewn cyfleuster gweithredu, ac rwy'n falch o'r ffordd y bu i'n tîm weithio i amserlenni gofalus a chydgysylltu â thimau eraill i wneud iddo ddigwydd," meddai Rebecca Armenta, peiriannydd arweiniol ar gyfer ailadeiladu XPP.
Mae XPP yn dychwelyd i weithrediadau arferol y gwanwyn hwn a bydd yn gweld hwb gallu mawr pan ddaw'r pelydr ynni uchel ar-lein tua diwedd 2027.
Bydd y tîm yn parhau i uwchraddio dethol yn ystod amseroedd segur a drefnwyd eleni, gan gynnwys disodli'r systemau cyfyngu trawst presennol gyda fersiynau a fydd yn gydnaws ag egni uwch ac uwchraddio'r laser pwmp optegol gyda system newydd wedi'i dylunio ar gyfer yr LCLS wedi'i huwchraddio.
“Mae yna waith i’w wneud o hyd, ond mae’n wych gweld yr offeryn yn ôl mewn gwasanaeth i ddefnyddwyr,” meddai Diling Zhu, gwyddonydd offeryn arweiniol ar gyfer uwchraddio ynni uchel LCLS a dirprwy gyfarwyddwr adran ar gyfer Is-adran Gwyddoniaeth, Ymchwil a Datblygu LCLS. “Mae gennym ni gydweithwyr o bob cwr o’r byd sydd wedi bod yn aros yn bryderus i XPP ddod yn ôl ar-lein, ac rydyn ni’n gyffrous i’w croesawu nhw yn ôl.”
