工作人員成功地將油門踏板冷卻到了零下456華氏度/2開爾文--在這個溫度下，油門踏板變成了超導體，能夠將電子提升到高能量，而在此過程中能量損失幾乎為零。這是LCLS-II產生X射線脈沖前的最後壹個裏程碑，其平均亮度是LCLS的1萬倍，每秒可達到100萬次，創下了當今最強大X射線光源的世界紀錄。
"在短短幾個小時內，LCLS-II產生的X射線脈沖將超過目前的激光器在其整個生命周期內產生的X射線脈沖，"LCLS主任邁克-鄧恩（Mike Dunne）說，"以前可能需要幾個月才能收集到的數據，現在只需幾分鐘就能生成。它將把X射線科學提升到壹個新的水平，並為全新的研究範圍鋪平道路，提高我們開發革命性技術的能力，以應對我們社會所面臨的壹些最深遠的挑戰。"
利用這些先進的新功能，科學家們將能夠以前所未有的分辨率研究復雜材料的細節，推動新形式的計算和通信，揭示稀有和短暫的材料，並為人們的生活提供新的見解。在通信領域，揭示罕見的瞬時化學事件，教授如何創造更可持續的工業和清潔能源技術；研究生物分子如何發揮生命功能，開發新的藥物；通過直接測量單個原子的運動，窺探奇妙的量子力學世界。
令人驚嘆的壯舉
LCLS是世界上第壹臺硬X射線自由電子激光器（XFEL），它於2009年4月發出了第壹束光，產生的X射線脈沖比之前的任何設備都要亮10億倍。由於它是在室溫下通過銅管加速電子的，這就限制了它每秒只能產生120個X射線脈沖。
2013 年，SLAC 啟動了 LCLS-II 升級項目，目的是將速率提高到壹百萬個脈沖，並將 X 射線激光器的功率提高數千倍。為了實現這壹目標，工作人員拆除了部分舊的銅制氣體踏板，並安裝了壹系列 37 個低溫氣體踏板模塊，其中包含壹串珍珠狀的鈮金屬空腔。這些模塊周圍有三層嵌套的冷卻設備，每層冷卻設備都會降低溫度，直到溫度接近絕對零度--鈮空腔在此條件下會變得超導。
"與在環境溫度下為 LCLS 供電的銅制氣體踏板不同，LCLS-II 超導氣體踏板的工作溫度為 2 開爾文，僅比絕對零度（可能的最低溫度）高出約 4 華氏度，"SLAC 低溫部主任 Eric Fauve 說。"為了達到這壹溫度，SLAC 配備了兩臺世界級的氦低溫恒溫器，這也使 SLAC 成為美國乃至全球重要的低溫地標之壹。在整個大流行期間，SLAC 低溫團隊壹直在現場工作，安裝和調試低溫系統，並在創紀錄的時間內冷卻了油門踏板"。
其中壹個專為 LCLS-II 建造的低溫冷卻器將氦氣從室溫壹直冷卻到絕對零度以上的液態，並為油門踏板提供冷卻劑。
4月15日，新的油門踏板首次達到2K的最終溫度，今天（5月10日），油門踏板已準備好進行初始操作。
"冷卻是壹個關鍵的過程，必須非常小心地進行，以避免損壞低溫模塊，"SLAC加速器局局長安德魯-伯裏爾（Andrew Burrill）說，"我們非常高興已經達到了這個裏程碑。現在我們可以集中精力開啟 X 射線激光器了"。
賦予它生命
除了壹個新的油門踏板和壹個低溫恒溫器，該項目還需要其他尖端組件，包括壹個新的電子源和兩串新的可產生 "硬 "X射線和 "軟 "X射線的減速器磁鐵。軟 "X 射線。硬 X 射線能量更高，使研究人員能夠對材料和生物系統進行原子級成像。另壹方面，軟 X 射線可以捕捉原子和分子之間的能量流動，跟蹤化學相互作用，並為新能源技術提供見解。為了實現這個項目，SLAC 與其他四個國家實驗室--阿貢實驗室、伯克利實驗室、費米實驗室和傑斐遜實驗室--以及康奈爾大學開展了合作。
傑斐遜實驗室、費米實驗室和 SLAC 匯集了各自的專業知識，共同研究和開發低溫模塊。在建造出低溫模塊後，費米實驗室和傑斐遜實驗室對每個模塊進行了廣泛的測試，然後用卡車將集裝箱運往SLAC。
"LCLS-II項目需要來自美國五個不同的能源部實驗室的技術人員、工程師和科學家組成的龐大團隊以及來自世界各地的許多同事付出多年的努力，"SLAC副主任兼LCLS-II項目主任諾伯特-霍爾特坎普（Norbert Holtkamp）說。霍爾特坎普說："沒有這些持續的合作夥伴關系以及合作者的專業知識和承諾，我們不可能取得現在的成就。
邁向第壹條X射線
現在，腔體已經冷卻，下壹步就是用超過兆瓦的微波功率對其進行泵送，以加速來自新源的電子束。穿過空腔的電子將從微波中獲得能量，因此當它們穿過所有 37 個低溫模塊時，其速度將接近光速。然後，它們將被引導穿過起伏器，起伏器將迫使電子束沿著人字形路徑前進。如果壹切都恰到好處--在頭發絲寬度的幾分之壹範圍內--電子將發出世界上最強大的X射線。
這與 LCLS 產生 X 射線的過程相同。不過，由於LCLS-II使用的是超導腔體，而不是已有60年歷史的溫銅腔體，因此它每秒可發出多達壹百萬個脈沖，是相同功率X射線脈沖數的10,000倍。
壹旦 LCLS-II 發出第壹束 X 射線（預計將在今年晚些時候），兩臺 X 射線激光器將並行工作，這將使研究人員能夠在更大的能量範圍內進行實驗，捕捉超快過程的詳細快照，探測易碎樣品，並在更短的時間內收集更多數據和增加實驗數量。這將極大地擴展該設施的科學範圍，進而使全美和世界各地的科學家能夠追求最有吸引力的研究想法。