劳伦斯利弗莫尔国家实验室)和加州大学戴维斯分校的研究人员正在协助亚利桑那州立大学建造一个新的激光设备，该设备将使用超快脉冲 X 射线束在原子水平上研究生物过程、材料和其他研究。
3 月，美国国家科学基金会宣布向总部位于坦佩的 ASU 拨款 9080 万美元，用于建造紧凑型 X 射线自由电子激光器 (CXFEL) 设施。
“我们对 CXFEL 感到兴奋的一个原因是，随着越来越多的此类紧凑型机器上线，更多的科学家将有机会进行更多的科学研究，”团队负责人兼生物物理学家 Matthias Frank 说。 LLNL 的生物学和生物技术部门。
LLNL 和加州大学戴维斯分校的科学家在 CXFEL 的规划和提案阶段协助 ASU，帮助定义机器的科学应用和实验终端站的要求。
“由于我们是调试过程的一部分，我们将参与 CXFEL 及其配套机器紧凑型 X 射线光源的一些早期实验，”Frank 说。
LLNL 的任务之一是为生物样本平台开发和供应由聚合物复合材料组成的新型芯片。它们将在该实验室的先进制造实验室和加州大学戴维斯分校生产。
该设施的超快 X 射线束套件将探测不同生物过程的动力学，例如植物的光合作用、DNA 修复和蛋白质功能。这组独特的探测器还将测量量子材料的物理特性，这可能会带来突破性技术，例如将彻底改变能源生产和存储或量子计算机的新型超导体。
CXFEL 机器将是世界上第一台此类机器。它将提供如此短的 X 射线脉冲，以至于它们将超过 X 射线损伤过程。因此，科学家们可以进行新颖的科学，以前所未有的方式探索自然和材料的结构和动力学。
在 Frank 看来，CXFEL 将使科学家能够更好地了解蛋白质结构在执行生物学功能时的变化，方法是让蛋白质微晶暴露在 X 射线下以测量它们的衍射，并允许测量蛋白质结构变化或化学变化。生物过程中的金属，如锌和铁。
除了 Frank 之外，与 ASU 和加州大学戴维斯分校合作的利弗莫尔团队还包括物理化学家 Megan Shelby、博士后研究员 Sankar Narayanasamy 和生物学家 Matt Coleman。加州大学戴维斯分校的团队由大学化学工程系主任 Tonya Kuhl 领导。
Frank 的团队得到了美国国立卫生研究院的资助，支持基础技术开发和他们参与 CXFEL 规划。
