Reacciones en paneles solares, Convertidores catalíticos, y otros dispositivos se rigen por el rápido movimiento de los electrones. Para capturar el movimiento de estos electrones, los científicos utilizan pulsos de rayos X de energía extremadamente alta. El desafío es hacer que los pulsos sean lo suficientemente cortos como para ver bien los electrones. Ahora, los pulsos más cortos de rayos X duros se produjeron utilizando dos métodos desarrollados en la fuente de luz coherente Linac de SLAC. La duración del pulso es de solo unos cientos de attosegundos, o mil millonésimas de mil millonésimas de segundo. Estableció un récord de rayos X duros producidos por láseres de electrones libres.

Con la disponibilidad de estos pulsos de rayos X ultracortos y duros, Los científicos tienen una nueva herramienta para capturar los movimientos rápidos de los electrones a escala atómica o molecular. Estas herramientas empujan las fronteras de la investigación en reacciones químicas y procesos magnéticos que involucran electrones ultrarrápidos.

Para capturar los movimientos rápidos de los electrones que gobiernan muchos procesos químicos, Se requieren pulsos de rayos X en el rango de attosegundos. Se han desarrollado dos métodos en la fuente de luz coherente Linac, ambos manipulan los racimos apretados de electrones producidos por el acelerador lineal SLAC. Estos métodos se han utilizado para generar pulsos de láser de electrones libres de rayos X duros de solo unos pocos cientos de attosegundos de duración por primera vez. Los pulsos de rayos X se acortan mediante compresión no lineal del grupo de electrones o pasando el grupo a través de una lámina metálica ranurada.

En estas dos configuraciones, sólo se selecciona una pequeña parte del racimo para laccionar. Por lo tanto, la luz láser de rayos X emitida tiene una duración de pulso mucho más corta. Los esquemas aprovechan las instalaciones de láser de rayos X de electrones libres existentes y brindan nuevas capacidades para las ciencias de rayos X ultrarrápidos. Debido a la naturaleza de cómo se producen los pulsos de láser de electrones libres, estos esquemas solo producen pulsos de attosegundos en el dominio de rayos X duros.

Extensiones a radiografías blandas, que son importantes para los estudios de ciencias químicas, son el tema de un nuevo proyecto llamado XLEAP, basado en métodos de modulación por láser óptico, con pruebas en curso en la fuente de luz coherente de Linac.