Επιστήμονας ακτίνων Χ επικεφαλής του Εθνικού Εργαστηρίου Επιταχυντή SLAC
Με τον διορισμό ενός επιστήμονα ακτίνων Χ ως διευθυντή, το SLAC National Accelerator Laboratory στο Menlo Park της Καλιφόρνια, ολοκλήρωσε, κατά μία έννοια, μια βαθιά αλλαγή της αποστολής από ένα ειδικό εργαστήριο φυσικής σωματιδίων σε ένα εργαστήριο πολλαπλών χρήσεων με έμφαση στο x- μελέτες ακτίνων. Από την 1η Νοεμβρίου, ο Chi-Chang Kao της SLAC θα αναλάβει το τιμόνι του εργαστηρίου, το οποίο διαχειρίζεται το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ και ανήκει στο Τμήμα Ενέργειας (DOE). Διαδέχεται την Persis Drell, μια σωματιδιακή φυσική που υπηρέτησε ως διευθυντής από τον Δεκέμβριο του 2007 και που καθοδήγησε το εργαστήριο στη μεταμόρφωσή του.
Ο Κάο είπε στο Science Ενδέχεται ότι, εκτός από τη διατήρηση των τρεχόντων προγραμμάτων της SLAC, ελπίζει να δημιουργήσει συγκεκριμένους τομείς βασικής έρευνας που σχετίζεται με την ενέργεια, συμπεριλαμβανομένης της αποθήκευσης ενέργειας, της ηλιακής τεχνολογίας και της κατάλυσης. Παραδέχεται, ωστόσο, ότι η ανάπτυξη μπορεί να είναι προκλητική στο τρέχον περιβάλλον του ομοσπονδιακού προϋπολογισμού. «Έχουμε μια πολύ επιθετική ατζέντα ανάπτυξης που χρειάζεται τον προϋπολογισμό [από το DOE] για να το υποστηρίξει», λέει. Η SLAC έχει ετήσιο προϋπολογισμό 324 εκατομμύρια δολάρια και προσωπικό περίπου 1700.
Μόλις πριν από λίγα χρόνια, το SLAC ήταν ένα από τα κορυφαία εργαστήρια σωματιδιακής φυσικής στον κόσμο. Χρησιμοποιώντας τον γραμμικό επιταχυντή μήκους 3 χιλιομέτρων του εργαστηρίου, ή linac, και άλλους επιταχυντές, οι φυσικοί της SLAC κέρδισαν τρία βραβεία Νόμπελ. Αλλά η SLAC απενεργοποίησε τον τελευταίο της σπαστήρα σωματιδίων το 2008, ενώ οι φυσικοί επιταχυντών ανέπτυξαν ένα σχέδιο για να χρησιμοποιήσουν το linac για να τροφοδοτήσουν το πρώτο λέιζερ ακτίνων Χ στον κόσμο. Η Συνεκτική Πηγή Φωτός Linac (LCLS) ενεργοποιήθηκε τον Απρίλιο του 2009 και μυριάδες ερευνητές συρρέουν τώρα σε αυτήν την "πηγή φωτός" για να πραγματοποιήσουν πειράματα στην επιστήμη των υλικών, τη φυσική συμπυκνωμένης ύλης, τη χημεία, τη δομική βιολογία και άλλα πεδία.
Η SLAC και το Stanford διεξήγαγαν μια παγκόσμια αναζήτηση για νέο διευθυντή, αλλά τελικά ο Kao ήταν «μια πολύ εύκολη επιλογή», λέει ο William Madia, αντιπρόεδρος της SLAC στο Stanford. «Ήταν το όραμά του», λέει η Madia. "Κατανοεί θεμελιωδώς, σπλαχνικά και οργανικά τις πηγές φωτός. Καθόμαστε εκεί με το πρώτο λέιζερ ακτίνων Χ στον κόσμο και έχει ένα όραμα για το τι μπορούμε να κάνουμε με αυτήν την υπέροχη εγκατάσταση."
Ο Kao, 53 ετών, μετακόμισε στο SLAC το 2010 για να υπηρετήσει ως συνεργάτης διευθυντής εργαστηρίου για το Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL), μια άλλη εγκατάσταση που χρησιμοποιεί έναν κυκλικό επιταχυντή σωματιδίων για τη δημιουργία ακτίνων Χ. Από το 1988 έως το 2010, εργάστηκε στο Εθνικό Εργαστήριο Brookhaven στο Upton της Νέας Υόρκης, όπου από το 2006 υπηρέτησε ως πρόεδρος του τμήματος για την Εθνική Πηγή Φωτός Synchrotron, μια πηγή ακτίνων Χ παρόμοια με την SSRL.
Ο Κάο έχει εξαιρετική φήμη ως ερευνητή, λένε οι συνάδελφοί του. Στις αρχές της καριέρας του, ο Kao και ο προϊστάμενός του στο Brookhaven, Jerome Hastings, ανέπτυξαν μια τεχνική που ονομάζεται «συντονιστική σκέδαση», στην οποία οι ακτίνες Χ όχι μόνο διασκορπίζουν τα άτομα σε ένα υλικό αλλά «διεγείρουν» ενεργειακά τα ηλεκτρόνια σε αυτά. Ίδια στιγμή. Η τεχνική επιτρέπει στους ερευνητές, για παράδειγμα, να χρησιμοποιούν ακτίνες Χ για να μελετήσουν τον μαγνητισμό σε ατομική κλίμακα. «Ο Τσι-Τσανγκ πήρε αυτή την ιδέα και όχι μόνο έτρεξε μαζί της, αλλά έκανε σπριντ μαζί της», λέει ο Peter Siddons, επιστήμονας ακτίνων Χ στο Brookhaven. «Εφηύραν ένα εντελώς νέο πεδίο».
Ο Κάο κληρονομεί ένα εργαστήριο που είναι, κατά πάσα πιθανότητα, σε καλή κατάσταση. Το LCLS είναι σε λειτουργία και οι ερευνητές εργάζονται ήδη για την επέκταση της εγκατάστασης. Ταυτόχρονα, οι φυσικοί των σωματιδίων SLAC ασχολούνται με τη λεγόμενη αστροφυσική των σωματιδίων και η SLAC είναι τώρα το κορυφαίο εργαστήριο στην ανάπτυξη μιας κάμερας 3 gigapixel για το προτεινόμενο Large Synoptic Survey Telescope, ένα τηλεσκόπιο 8,4 μέτρων 650 εκατομμυρίων δολαρίων που θα τοποθετηθεί στο Cerro Pàchon, Χιλή, που θα είχε ως στόχο να καταγράψει δισεκατομμύρια γαλαξίες και να κάνει μια πρωτοφανή ταινία των ουρανών.
Ωστόσο, ορισμένοι ερευνητές λένε ότι η SLAC αντιμετωπίζει προκλήσεις. Η Linda Young, ατομική και μοριακή φυσική στο Εθνικό Εργαστήριο Argonne στο Ιλινόις και χρήστης του LCLS, σημειώνει ότι η SLAC δεν διαθέτει ακόμη ισχυρά προγράμματα επιστήμης υλικών και χημείας για να υποστηρίξει το έργο που γίνεται στο LCLS. «Θα έλεγα ότι έχουν ακόμη δρόμο να διανύσουν» για την ολοκλήρωση της μετάβασης του εργαστηρίου, λέει ο Young. «Νομίζω ότι ο Τσι-Τσανγκ είναι το κατάλληλο άτομο για να πραγματοποιήσει αυτή την αλλαγή».
Ο Kao λέει ότι η επέκταση της βασικής έρευνας της SLAC που σχετίζεται με την ενέργεια θα βοηθήσει στην περαιτέρω μετάβαση, αλλά ότι το εργαστήριο πρέπει επίσης να διατηρήσει την τεχνογνωσία του στη σωματιδιακή φυσική και, ειδικότερα, στη φυσική των επιταχυντών. «Λόγω αυτής της [εξειδίκευσης], κάθε 6 μήνες έχουμε μια νέα ικανότητα [στην επιστήμη των ακτίνων Χ]», λέει. "Και ο συρρικνούμενος προϋπολογισμός Ε&Α της φυσικής υψηλής ενέργειας [στο DOE] μπορεί να μας θέσει σε κίνδυνο να χάσουμε κάποιο ταλέντο. Επομένως, αυτή είναι μια από τις κύριες ανησυχίες μου."
Όσο για το στυλ διαχείρισης του, ο Kao είναι φιλικός, ανοιχτός και στοχαστικός, λένε οι συνάδελφοί του. «Ήταν ξεκάθαρο από την αρχή ότι ήταν υλικό ηγεσίας», λέει ο Siddons, ο οποίος εργάστηκε με τον Kao στο Brookhaven για 22 χρόνια.
*Διόρθωση 2:10 μ.μ., 25 Οκτωβρίου: Το όνομα του αρχικού επόπτη του Chi-Chang Kao στο Brookhaven έχει διορθωθεί. Η προηγούμενη εκδοχή τον αναγνώριζε εσφαλμένα ως Julius Hastings, ο οποίος επίσης εργαζόταν στο εργαστήριο και είναι ο πατέρας του Jerome Hastings.
