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LCLS战略计划2023-2028-斯坦福大学
该策略被配置为充分利用SLAC/Stanford和更广泛的DOE Complex的综合性质，从而促进了充满活力的研究生态系统来利用这些能力。核心方面是培养我们作为全方位服务的用户科学设施的角色，以在研究生命周期的每个阶段提供员工的变革性投入，并设计和提供下一代的能力，以使LCL保持最前沿。通过与SSRL的协调以及MEV-UEUD的整合以及一套实验室规模的设施来增强这一点，以开发人员，技术，新工具和多样化的科学作品集。该策略采用了一种集成且适应性的实验交付方法，该方法驱动了我们的加速器/FEL，仪器，检测器/数据系统，样本环境，泵/探测激光器，X射线梁线性能和相关系统的共同设计。
LCLS战略设施发展计划，2020
发表者：SLAC国家加速器实验室2575 Sand Hill Road Menlo Park，CA 94025的部分能源合同部DE-AC02-76SF00515支持该文件作为美国政府赞助的工作的帐户。虽然该文件被认为包含正确的信息，但曼联陈述的政府，其或任何雇员，其任何雇员，他们的承包商，分包商或其雇员既不适用于任何保证，明示或暗示，或承担任何法律责任或对准确性，完整性或任何第三方使用或使用任何信息的使用，或者对任何信息的使用，或者对任何信息的使用，或者不使用任何信息，或者不使用任何信息，或者不使用任何信息，或者使用任何信息，或者使用该信息，或者不使用任何信息，或者使用该信息，或者对任何信息的使用，或者不使用该信息，或者使用该信息，或者使用该信息，或者不使用该信息，或者使用该信息，或者不使用任何信息，或者使用该信息，或者不使用该信息，或者对任何信息，或者不使用该信息，或者对任何信息，或者不使用该信息，或者对任何信息，或者不使用该信息，或者使用该信息，或者对任何信息的使用，则可能使用。权利。以此处以其商标，商标，制造商或其他方式参考任何特定的商业产品，流程或服务，并不一定构成或暗示其认可，推荐或受到美国政府或其任何机构或其承包商或其承包商或分包商的认可。本文所表达的作者的观点和意见不一定陈述或反映美国政府或其任何机构或其承包商或分包商的观点和意见。
IWXM 2024
摘要我们将在LCLS上介绍最近的OPɵCS计量学，以展示X射线opɵc挑战的Mulɵtude，以及我们如何适应我们的乐器挑战。今年，我们在LCLS安装了两个主要的OPɵC系统，即X射线仪器（TXI）的Kirkpatrick-Baez（KB）镜像系统和RIX的Qrix光谱仪的材料科学共振InelasɵCX射线scaʃing。txi是一种独特的实验厨具，因为它旨在同时采用Soō和柔软的X射线，该射线来自LCLS的两个单独的光束线。TXI的KB镜像系统由两对KB镜子组成，即Soō和柔软的X射线对，总共有四个1-M长的镜子。要安装此镜像系统，我们必须在密封镜室之前在同一ɵ师时（大约一个月）中鉴定所有四个镜子。为了效率，我们将镜子和弯曲器成对符合其歌剧Orientaɵon的成对，即朝向和侧面，同时与verɵcal和横向测量。这是通过在最初为长痕量专业仪（LTP）建造的花岗岩龙门系统上添加fizeau干涉仪来实现的。通过此升级，龙门系统现在包含SɵTCHING仪器和LTP。QRIX光谱仪旨在实现多达约50,000个分辨能力，以便我们可以获取高分辨率的RIX数据。它由抛物线镜和一个巨大的，可变的线间距（VLS）graɵng和1500行/mm组成。用Verɵcalsɵtching仪器在其摇篮中测量了抛物线镜。用LTP测量Graɵng。由于测量方法的2D性质，扭曲误差被视为奖励。这也使我们还可以最大程度地减少安装镜中的扭曲误差。然而，该graɵng在底物中具有预先构造的圆柱形形状，因此我们必须首先用LTP测量形状，然后测量liʃrow中的线密度，同时补偿该形状。将在研讨会上讨论测量策略和计量结果。
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在极端条件下升级概念设计报告
1项目概述1 1.1 MEC-U设施及其任务简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。2 1.2 LCLS/MEC背景，科学影响和计划。。。。。。。。。。。。。。。。。3 1.2.1 LCLS科学影响。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 1.2.2 MEC科学影响。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 1.2.3国际竞赛。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 1.2.4 DOE响应。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 5 1.2.5 MEC-U对HED等离子科学的影响。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 5 1.3 MEC-U科学目标和能力。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6 1.3.1 FLAGSIP实验。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。4 1.2.4 DOE响应。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 1.2.5 MEC-U对HED等离子科学的影响。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 5 1.3 MEC-U科学目标和能力。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6 1.3.1 FLAGSIP实验。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。5 1.2.5 MEC-U对HED等离子科学的影响。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 1.3 MEC-U科学目标和能力。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 1.3.1 FLAGSIP实验。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7 1.4设施操作要求。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 1.5 MEC-U项目描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 1.5.1设施。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 1.5.2实验设备。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 1.6项目范围摘要。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。17 1.7项目持续时间和预算。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18 1.8管理和合作方法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。19 1.9风险管理策略。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。19 1.10设计替代方案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。20 1.11设施位置替代方案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。21 1.11.1设计利用远面实验厅的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。21 1.11.2独立洞穴的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。21 1.12激光系统替代方案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22 1.12.1短脉冲激光替代品。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22 1.12.2长脉冲激光替代方案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。23 1.13目标腔室替代方案。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。24 1.13.1 TCX设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。24 1.13.2 TCO设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。25 1.14未来的计划和任务未来未来。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。25 1.15当前设计明确允许的结构选项。。。。。。。。。。。。。26 1.15.1双 - 佩塔瓦特升级。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。26 1.15.2多KJ长脉冲激光升级。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。26 1.15.3长脉冲激光器的第三个谐波。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。26 1.15.4下游X射线目标室。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。26 1.15.5 TCX中的动态3-D断层扫描。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。27 1.16其他自一致的升级选项。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。27 1.16.1频率加倍Petawatt梁。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。27
150 GPa 双冲击环氧树脂中的金刚石形成
几十年来，人们一直在积极研究在极端压力下由碳基聚合物、化合物或其他碳同质异形体（即石墨）形成钻石的过程。1–12 钻石可以通过极端加热和压缩某些塑料、1 甲烷、2,3 和爆炸物形成。10,12 例如，在直线加速器相干光源 (LCLS) 实验中使用原位 X 射线衍射在 139 至 159 GPa 的双冲击聚苯乙烯 (CH) 中检测到立方钻石，这表明碳和氢键的断裂以及碳重组为钻石仅在纳秒时间尺度上即可发生。1 这里给出的结果表明，立方钻石也在 Stycast 1266 环氧树脂（C:H:Cl:N:O.27:38:1:1:5） (参考文献 13) 中形成，该混合物受到 80 和 148 GPa 的双重冲击。这些结果表明，冰巨行星内部的化学和热力学条件适合钻石的形成，其内冰层主要由 CH 4 、 NH 3 和 H 2 O 组成。
基于 CRISPR 的基因编辑增强 LDLR 表达...
家族性高胆固醇血症 (FH) 是一种常见的常染色体显性遗传病，其特征是低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C) 终生升高，导致早发性动脉粥样硬化和冠状动脉事件。约 85% 至 90% 经基因确诊的 FH 是由 LDLR 基因致病突变引起的，该基因的单倍体不足会导致 LDL-C 摄取降低 1,2 。目前可以使用他汀类药物和依折麦布等终生降脂药物，但有些患者往往无法耐受这些药物，无法达到理想的 LDL-C 水平 3 。一种较新的治疗方法是基于皮下注射单克隆抗体，这种抗体可以暂时抑制前蛋白转化酶枯草溶菌素/kexin 9 型 (PCSK9)，PCSK9 是一种促进 LDLR 溶酶体降解的蛋白质 4,5 。但这种方法作为单一疗法往往是不够的，因此需要与他汀类药物联合使用 6 。在这里，我们提出了一种新颖、直接且持久的治疗策略，通过基于 CRISPR 的基因编辑截断 LDLR 3' UTR 的一部分（其中包含负向调节 LDLR 表达的位点），以上调 LDLR 表达。在 HepG2 细胞系、FH 患者来源的淋巴母细胞系 (LCL) 和小鼠肝癌细胞系 Hepa1-6 中测试了编辑策略。通过 ddPCR 确认 3'UTR 的切除，并通过 qRT-PCR 量化 LDLR mRNA 水平。分别通过 Western Blot 和流式细胞术使用特异性抗体测定总 LDLR 水平和表面 LDLR 水平。最后，通过流式细胞术测量荧光标记的 LDL-C 的细胞摄入量来评估 3'UTR 切除对胆固醇摄取的影响。 HepG2 细胞中的切除效率约为 50%。与未经处理的细胞相比，切除的细胞显示 LDLR mRNA 水平上调 2 倍，表面 LDLR 增加 6 倍。3'UTR 切除导致 LDL-C 摄取增加 3 倍。患者来源的 LCL 显示出类似的结果，LDL-C 摄取增加 4 倍。此外，比较分析表明，我们的策略在增加 LDL-C 摄取方面优于 PCSK9 敲除 (KO) 和他汀类药物。这些发现支持我们基于 CRISPR 的基因编辑策略，即截断负责快速 LDLR mRNA 周转的区域以增强其表达并促进 LDL-C 摄取。这种独特的方法可能对多种高胆固醇血症相关疾病有用。
招股说明书2024-25
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在线局部性与分布式量子计算的结合
由于我们的主要目标是统一和关联前期工作中研究的几种不同模型，因此我们需要引入相当数量的计算模型。我们建议读者在阅读介绍时，手边要有图 10（最后一页）中的路线图，以便保持清晰的视野，并在需要时再次查阅本概述。我们从第 1.3 节开始我们的冒险，介绍图 10 最顶部的经典模型，然后将它们与第 1.4 节中的 LCL 当前格局联系起来。接下来，我们将在第 1.5 节中逐步研究量子以及有界依赖和非信号模型，之后我们将进行第一次休息。此时，我们熟悉了图 10 的上半部分，并准备在第 1.6 节中陈述与有限依赖过程的对称性破坏相关的第一个主要贡献。然后，在第 1.7 节中，我们将转向乍一看似乎完全不相关的模型。它们处理顺序、动态和在线设置中的局部性。然而，正如我们将在 1.8 节中看到的那样，我们可以将所有这些模型连接到一个层次结构中，看似正交的模型夹在确定性局部和随机在线局部之间，我们可以证明各种强有力的结果，将这两个极端之间的复杂性景观联系起来。
具有纳秒间隔的可调谐 X 射线自由电子激光多脉冲
X 射线自由电子激光器 (XFEL) 的光子束比第三代光源亮 10 个数量级，是科学应用中最亮的 X 射线源 1 – 4 。其独特的波长可调性、飞秒脉冲持续时间和出色的横向相干性被用于多个科学研究领域，包括原子、分子和光学物理、化学、生物、凝聚态物理和极端条件下的物质 5 。X 射线脉冲定制一直是一个非常活跃的研究领域，包括新型超短高功率模式 6、7，极化控制 8 – 10 和双色双脉冲 11 – 18 。双 X 射线脉冲被开发用于进行 X 射线泵/X 射线探测实验，其中由一个 X 射线脉冲引发的超快物理和化学动力学可以通过第二个超短 X 射线探测脉冲来探索。这种脉冲通常是用分裂波荡器11、16或双束流技术15产生的。在双束流模式下，脉冲之间的时间间隔限制在125 fs以内，而使用新鲜切片方案16通常会产生最大延迟约为1皮秒的双脉冲。然而，有些实验需要更长的时间间隔。例如，可以通过用第一个X射线脉冲触发取决于压力的过程，然后在几纳秒后用第二个X射线脉冲探测它们，来研究水滴的爆炸19。可以用延迟超过120纳秒的第二个脉冲来探测X射线在气体装置中引起的丝状效应20。在X射线探针/X射线探针类实验中，两个脉冲都不是用来驱动样品进入不同状态的，但两个X射线脉冲在散射后可以进行有效比较，并用于在明确定义的时间间隔内提取信息。例如，从记录的散斑图案研究了磁性 skyrmion 的平衡波动，这些散斑图案是纳秒范围内两个衰减 x 射线脉冲之间的时间延迟的函数 21 – 25。最近，随着 LCLS 基于 x 射线腔的系统的出现，双脉冲和多脉冲模式传输变得至关重要 26、27。基于腔的 XFEL（CBXFEL）项目目前依赖于 220 ns 双脉冲模式，而 x 射线激光振荡器 (XLO) 28 将使用最多 8 个脉冲串，间隔为 35 ns。许多极端条件下的物质 (MEC) 实验也需要最多 8 个 x 射线脉冲，间隔 ≤ 1 ns，现在可以传输 29 – 31。在本文中，我们完整描述了一种新型双桶方案，该方案在 LCLS-I 和 LCLS-II 波荡器上使用铜直线加速器 32 – 34 运行。我们使用在不同射频 (RF) 桶中加速的两个电子束将 x 射线脉冲延迟范围扩展到 1 ps 以上。使用现有的 S 波段加速结构，工作频率为 2.856 GHz，可用的最小时间延迟为 ∼ 350 ps，对应于单个桶分离。延迟可以按整数桶数进行控制，也可以按 350 ps 的步长控制，最高可达数百纳秒。基于超导加速器技术的现有和计划中的高重复率 FEL 机器将产生重复率为 MHz 量级的光子束串，因此 XFEL 脉冲之间的最小距离比使用所提出的方案可实现的距离长得多。FERMI 展示了一种类似的技术，可以产生最大分离为 ∼ 2.5 ns 的双电子束。然而，激光过程仅限于极紫外波长。