La instalación LCLS está compuesta por un acelerador lineal de 2 kilómetros de largo que genera haces de electrones de alta energía. Luego, estos electrones se dirigen hacia una serie de imanes onduladores, lo que hace que emitan rayos X de manera coherente y sincronizada. Los pulsos de láser de rayos X resultantes son increíblemente breves y duran sólo unos pocos femtosegundos (un femtosegundo es una millonésima de milmillonésima de segundo).
Una de las características únicas de LCLS es su capacidad de producir pulsos de láser de rayos X con una coherencia espacial extremadamente alta. Esto significa que las ondas de luz del rayo láser están sincronizadas con precisión, lo que permite a los científicos obtener imágenes detalladas de átomos y moléculas. Este nivel de coherencia es esencial para muchos experimentos científicos, como determinar la estructura de proteínas o estudiar la dinámica de reacciones químicas en tiempo real.
LCLS se ha utilizado para realizar descubrimientos innovadores en diversos campos científicos. Por ejemplo, ha permitido a los investigadores observar la estructura atómica de virus y proteínas con un detalle sin precedentes, rastrear el movimiento de los átomos durante reacciones químicas y comprender el comportamiento de los materiales en condiciones extremas.
Además de sus aplicaciones científicas, LCLS también se ha utilizado con fines artísticos. En 2016, un grupo de científicos de SLAC y la Universidad de California en Berkeley crearon un retrato a nanoescala de la Mona Lisa utilizando pulsos de láser de rayos X generados por LCLS. El retrato, que es la representación más pequeña jamás creada de la famosa obra de arte, mide sólo 3 micrómetros (un micrómetro es una millonésima de metro) de tamaño.
