De succesvolle test van het LCLS-II elektronenkanon (zie gerelateerd artikel) markeert het hoogtepunt van een R&D-inspanning van meer dan een decennium in het Lawrence Berkeley National Laboratory van het Department of Energy (Berkeley Lab).

Het ontwerp van het pistool is in 2006 bedacht door John W. Staples, een gepensioneerde Berkeley Lab-fysicus, en Fernando Sannibale, een senior wetenschapper in de Accelerator Technology and Applied Physics Division van Berkeley Lab. Snel na, het werk begon aan een prototype elektronenkanon dat bekend staat als Advanced Photoinjector EXperiment (APEX), dat later het prototype zou worden voor het LCLS-II elektronenkanon.

De ontwikkeling van het APEX-prototypekanon werd geleid door Sannibale, die nu dienst doet als plaatsvervanger voor versnelleroperaties voor Berkeley Lab's Advanced Light Source (ALS). De ALS genereert licht van versnelde elektronen.

nietjes, die een aangesloten wetenschapper blijft bij Berkeley Lab en nu assisteert bij conceptueel werk aan een elektronenkanon van de volgende generatie, voorgesteld door Sannibale en bekend als APEX-2, gecrediteerd voormalige technische inspanningen van Berkeley Lab's Russell "Russ" Wells, nu met pensioen, en Steve Virostek over de APEX en de LCLS-II elektronenkanonnen en aanverwante instrumenten.

Sannibale zei, "Tien jaar nadat we in Berkeley Lab aan dit concept begonnen te werken, het geeft ons allemaal veel voldoening om de snelle vooruitgang te zien die wordt geboekt bij de inbedrijfstelling van dit belangrijke LCLS-II-onderdeel." Het LCLS-II-project is een upgrade van de Linac Coherent Light Source X-ray free-electron laser bij SLAC National Versneller laboratorium.

Virostek, een senior engineer bij Berkeley Lab die leiding gaf aan de constructie van het LCLS-II-kanon, prees de inspanningen van een multidisciplinair team met ingenieurs, natuurkundigen, technici, mechanische ontwerpers, en fabricage winkelpersoneel, onder andere, om het pistool van de tekentafel naar de testfase te brengen.

"Een project van deze omvang en complexiteit vereist een enorme planning, coördinatie, en deskundigheid, en ons team was klaar voor de uitdaging, ' zei Virostek.

Daniël Filippetto, een Berkeley Lab-wetenschapper die verantwoordelijk was voor het lasersysteem en de diagnostiek en metingen van de elektronenstraal voor het APEX-kanon - en heeft de leiding genomen bij de poging om het APEX-prototypekanon te gebruiken als een ultrasnelle elektronensonde die bekend staat als het High Repetition-rate Electron Scattering-apparaat ( HiRES), zei, "Dit is een zeer grote mijlpaal voor Berkeley Lab."

Hij merkte op dat het LCLS-II-injectorpistool en zijn prototype "een nieuwe generatie ultrasnelle instrumentatie vertegenwoordigen die van strategisch belang is voor de VS. Dit is het resultaat van R&D-werk dat uitsluitend in Berkeley Lab is uitgevoerd om een ​​nieuwe technologie te ontwerpen en te demonstreren met ongekende prestaties waardoor de droom van LCLS-II een technologisch haalbare realiteit kon worden."

Naast het elektronenkanon zelf, Berkeley Lab ontwierp ook de eerste 2 meter van de LCLS-II elektronenbundellijn, die belangrijke componenten bevat voor het comprimeren en focusseren van de elektronenstraal. Staples zei verheugd te zijn dat het ontwerp van het LCLS-II elektronenkanon, die is gebaseerd op de versnellende structuur van de "herintredende bunkerholte" die werd geconceptualiseerd bij APEX, "bleek prachtig te werken."

Hij voegde toe, "De natuurkunde is niet zo moeilijk, maar de techniek is wat het heeft laten werken. Dit is een technische triomf."