The soft x-ray materials science instrument is the second operational beamline at the linac coherent light source x-ray free electron laser. The instrument operates with a photon energy range of 480–2000 eV and features a grating monochromator as well as bendable refocusing mirrors. A broad range of experimental stations may be installed to study diverse scientific topics such as: ultrafast chemistry, surface science, highly correlated electron systems, matter under extreme conditions, and laboratory astrophysics. Preliminary commissioning results are presented including the first soft x-ray single-shot energy spectrum from a free electron laser.

1.
W.
Ackermann
,
G.
Asova
,
V.
Ayvazyan
,
A.
Azima
,
N.
Baboi
,
J.
Baehr
,
V.
Balandin
,
B.
Beutner
,
A.
Brandt
,
A.
Bolzmann
,
R.
Brinkmann
,
O. I.
Brovko
,
M.
Castellano
,
P.
Castro
,
L.
Catani
,
E.
Chiadroni
,
S.
Choroba
,
A.
Cianchi
,
J. T.
Costello
,
D.
Cubaynes
,
J.
Dardis
,
W.
Decking
,
H.
Delsim-Hashemi
,
A.
Delserieys
,
G.
Di Pirro
,
M.
Dohlus
,
S.
Duesterer
,
A.
Eckhardt
,
H. T.
Edwards
,
B.
Faatz
,
J.
Feldhaus
,
K.
Floettmann
,
J.
Frisch
,
L.
Froehlich
,
T.
Garvey
,
U.
Gensch
,
C.
Gerth
,
M.
Goerler
,
N.
Golubeva
,
H.-J.
Grabosch
,
M.
Grecki
,
O.
Grimm
,
K.
Hacker
,
U.
Hahn
,
J. H.
Han
,
K.
Honkavaara
,
T.
Hott
,
M.
Huening
,
Y.
Ivanisenko
,
E.
Jaeschke
,
W.
Jalmuzna
,
T.
Jezynski
,
R.
Kammering
,
V.
Katalev
,
K.
Kavanagh
,
E. T.
Kennedy
,
S.
Khodyachykh
,
K.
Klose
,
V.
Kocharyan
,
M.
Koerfer
,
M.
Kollewe
,
W.
Koprek
,
S.
Korepanov
,
D.
Kostin
,
M.
Krassilnikov
,
G.
Kube
,
M.
Kuhlmann
,
C. L.S.
Lewis
,
L.
Lilje
,
T.
Limberg
,
D.
Lipka
,
F.
Loehl
,
H.
Luna
,
M.
Luong
,
M.
Martins
,
M.
Meyer
,
P.
Michelato
,
V.
Miltchev
,
W. D.
Moeller
,
L.
Monaco
,
W. F.O.
Mueller
,
O.
Napieralski
,
O.
Napoly
,
P.
Nicolosi
,
D.
Noelle
,
T.
Nunez
,
A.
Oppelt
,
C.
Pagani
,
R.
Paparella
,
N.
Pchalek
,
J.
Pedregosa-Gutierrez
,
B.
Petersen
,
B.
Petrosyan
,
G.
Petrosyan
,
L.
Petrosyan
,
J.
Pflueger
,
E.
Ploenjes
,
L.
Poletto
,
K.
Pozniak
,
E.
Prat
,
D.
Proch
,
P.
Pucyk
,
P.
Radcliffe
,
H.
Redlin
,
K.
Rehlich
,
M.
Richter
,
M.
Roehrs
,
J.
Roensch
,
R.
Romaniuk
,
M.
Ross
,
J.
Rossbach
,
V.
Rybnikov
,
M.
Sachwitz
,
E. L.
Saldin
,
W.
Sandner
,
H.
Schlarb
,
B.
Schmidt
,
M.
Schmitz
,
P.
Schmueser
,
J. R.
Schneider
,
E. A.
Schneidmiller
,
S.
Schnepp
,
S.
Schreiber
,
M.
Seidel
,
D.
Sertore
,
A. V.
Shabunov
,
C.
Simon
,
S.
Simrock
,
E.
Sombrowski
,
A. A.
Sorokin
,
P.
Spanknebel
,
R.
Spesyvtsev
,
L.
Staykov
,
B.
Steffen
,
F.
Stephan
,
F.
Stulle
,
H.
Thom
,
K.
Tiedtke
,
M.
Tischer
,
S.
Toleikis
,
R.
Treusch
,
D.
Trines
,
I.
Tsakov
,
E.
Vogel
,
T.
Weiland
,
H.
Weise
,
M.
Wellhoeffer
,
M.
Wendt
,
I.
Will
,
A.
Winter
,
K.
Wittenburg
,
W.
Wurth
,
P.
Yeates
,
M. V.
Yurkov
,
I.
Zagorodnov
, and
K.
Zapfe
,
Nature Photon.
1
,
336
(
2007
).
2.
P.
Emma
,
R.
Akre
,
J.
Arthur
,
R.
Bionta
,
C.
Bostedt
,
J.
Bozek
,
A.
Brachmann
,
P.
Bucksbaum
,
R.
Coffee
,
F. J.
Decker
,
Y.
Ding
,
D.
Dowell
,
S.
Edstrom
,
A.
Fisher
,
J.
Frisch
,
S.
Gilevich
,
J.
Hastings
,
G.
Hays
,
P.
Hering
,
Z.
Huang
,
R.
Iverson
,
H.
Loos
,
M.
Messerschmidt
,
A.
Miahnahri
,
S.
Moeller
,
H. D.
Nuhn
,
G.
Pile
,
D.
Ratner
,
J.
Rzepiela
,
D.
Schultz
,
T.
Smith
,
P.
Stefan
,
H.
Tompkins
,
J.
Turner
,
J.
Welch
,
W.
White
,
J.
Wu
,
G.
Yocky
, and
J.
Galayda
,
Nature Photon.
4
,
641
(
2010
).
3.
E.
Saldin
,
E.
Schneidmiller
, and
M.
Yurkov
,
The Physics of Free Electron Lasers
(
Springer
,
2000
).
4.
S.
Moeller
,
J.
Arthur
,
A.
Brachmann
,
R.
Coffee
,
F. J.
Decker
,
Y.
Ding
,
D.
Dowell
,
S.
Edstrom
,
P.
Emma
,
Y.
Feng
,
A.
Fisher
,
J.
Frisch
,
J.
Galayda
,
S.
Gilevich
,
J.
Hastings
,
G.
Hays
,
P.
Hering
,
Z.
Huang
,
R.
Iverson
,
J.
Krzywinski
,
S.
Lewis
,
H.
Loos
,
M.
Messerschmidt
,
A.
Miahnahri
,
H. D.
Nuhn
,
D.
Ratner
,
J.
Rzepiela
,
D.
Schultz
,
T.
Smith
,
P.
Stefan
,
H.
Tompkins
,
J.
Turner
,
J.
Welch
,
B.
White
,
J.
Wu
,
G.
Yocky
,
R.
Bionta
,
E.
Ables
,
B.
Abraham
,
C.
Gardener
,
K.
Fong
,
S.
Friedrich
,
S.
Hau-Riege
,
K.
Kishiyama
,
T.
McCarville
,
D.
McMahon
,
M.
McKernan
,
L.
Ott
,
M.
Pivovaroff
,
J.
Robinson
,
D.
Ryutov
,
S.
Shen
,
R.
Soufli
, and
G.
Pile
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A
635
,
S6
(
2011
).
5.
P.
Heimann
,
O.
Krupin
,
W. F.
Schlotter
,
J.
Turner
,
J.
Krzywinski
,
F.
Sorgenfrei
,
M.
Messerschmidt
,
D.
Bernstein
,
J.
Chalupsky
,
V.
Hajkova
,
S.
Hau-Riege
,
M.
Holmes
,
L.
Juha
,
N.
Kelez
,
J.
Luning
,
D.
Nordlund
,
M. F.
Perea
,
A.
Scherz
,
R.
Soufli
,
W.
Wurth
, and
M.
Rowen
,
Rev. Sci. Instrum.
82
,
093104
(
2011
).
6.
This distance to the source is consistent with the commissioning measurements. It is 40 m more than the design distance because of the ten undulators that were converted to second harmonic afterburners and thus were no longer suitable for soft x-rays. It is also important to note that the x-ray source point is dependent on photon energy and the specific undulator configuration.
7.
R.
Soufli
,
M.
Fernández-Perea
,
S. L.
Baker
,
J. C.
Robinson
,
E. M.
Gullikson
,
P.
Heimann
,
V. V.
Yashchuk
,
W. R.
McKinney
,
W. F.
Schlotter
, and
M.
Rowen
, “
Development and calibration of mirrors and gratings for the Soft X-Ray Materials Science beamline at the LCLS free-electron laser
,” to be published in Applied Optics (2012).
8.
B.
Pfau
,
C. M.
Guenther
,
R.
Koennecke
,
E.
Guehrs
,
O.
Hellwig
,
W. F.
Schlotter
, and
S.
Eisebitt
,
Opt. Express
18
,
13608
(
2010
).
9.
S. P.
Hau-Riege
,
R. M.
Bionta
,
D. D.
Ryutov
, and
J.
Krzywinski
,
J. Appl. Phys.
103
,
053306
(
2008
).
10.
M.
Howells
and
D.
Lunt
,
Opt. Eng.
32
,
1981
(
1993
).
11.
A. A.
Sorokin
,
U.
Jastrow
,
P.
Juranic
,
S.
Kapitzki
,
K.
Tiedtke
,
M.
Richter
,
U.
Arp
,
J.
Turner
,
W. F.
Schlotter
,
S.
Moeller
, “
Pulse energy monitoring at the SXR beamline using gas-monitor detectors
” (unpublished).
12.
J.
Chalupsky
,
P.
Bohacek
,
V.
Hajkova
,
S. P.
Hau-Riege
,
P. A.
Heimann
,
L.
Juha
,
J.
Krzywinski
,
M.
Messerschmidt
,
S. P.
Moeller
,
B.
Nagler
,
M.
Rowen
,
W. F.
Schlotter
,
M. L.
Swiggers
, and
J. J.
Turner
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A
631
,
130
(
2011
).
13.
V.
Hajkova
,
L.
Juha
,
P.
Bohacek
,
T.
Burian
,
J.
Chalupsky
,
L.
Vysin
,
J.
Gaudin
,
P.
Heimann
,
S.
Hau-Riege
,
M.
Jurek
,
D.
Klinger
,
J.
Pelka
,
R.
Sobierajski
,
J.
Krzywinski
,
M.
Messerschmidt
,
S.
Moeller
,
B.
Nagler
,
M.
Rowen
,
W.
Schlotter
,
M.
Swiggers
,
J.
Turner
,
S.
Vinko
,
T.
Whitcher
,
J.
Wark
,
M.
Matuchova
,
S.
Bajt
,
H.
Chapman
,
T.
Dzelzainis
,
D.
Riley
,
J.
Andreasson
,
J.
Hajdu
,
B.
Iwan
,
N.
Timneanu
,
K.
Saksl
,
R.
Faustlin
,
A.
Singer
,
K.
Tiedtke
,
S.
Toleikis
,
I.
Vartaniants
, and
H.
Wabnitz
,
Proc. SPIE
8077
,
807718
(
2011
), Damage to VUV, EUV, and x-ray optics III, 18-20 April 2011, Prague, Czech Republic.
14.
C.
Gahl
,
A.
Azima
,
M.
Beye
,
M.
Deppe
,
K.
Doebrich
,
U.
Hasslinger
,
F.
Hennies
,
A.
Melnikov
,
M.
Nagasono
,
A.
Pietzsch
,
M.
Wolf
,
W.
Wurth
, and
A.
Foehlisch
,
Nature Photon.
2
,
165
(
2008
).
15.
O.
Krupin
,
M.
Trigo
,
M.
Beye
,
F.
Sorgenfrei
,
W. F.
Schlotter
,
J. J.
Turner
,
D. A.
Reis
,
N.
Gerken
,
S.
Lee
,
W. S.
Lee
,
G.
Hays
,
Y.
Acremann
,
B.
Abbey
,
R.
Coffee
,
M.
Messerschmidt
,
S. P.
Hau-Riege
,
G.
Lapertot
,
J.
Luning
,
P.
Heimann
,
S.
Regina
,
M.
Fernández-Perea
,
M.
Rowen
,
M.
Holmes
,
S.
Molodtsov
,
A.
Föhlisch
, and
W.
Wurth
, “
Temporal Cross-Correlation of X-ray Free Electron and Optical Lasers using Soft X-ray Pulse Induced Transient Reflectivity
” (unpublished).
16.
I. A.
Vartanyants
,
A.
Singer
,
A. P.
Mancuso
,
O. M.
Yefanov
,
A.
Sakdinawat
,
Y.
Liu
,
E.
Bang
,
G. J.
Williams
,
G.
Cadenazzi
,
B.
Abbey
,
H.
Sinn
,
D.
Attwood
,
K. A.
Nugent
,
E.
Weckert
,
T.
Wang
,
D.
Zhu
,
B.
Wu
,
C.
Graves
,
A.
Scherz
,
J. J.
Turner
,
W. F.
Schlotter
,
M.
Messerschmidt
,
J.
Luning
,
Y.
Acremann
,
P.
Heimann
,
D. C.
Mancini
,
V.
Joshi
,
J.
Krzywinski
,
R.
Soufli
,
M.
Fernández-Perea
,
S.
Hau-Riege
,
A. G.
Peele
,
Y.
Feng
,
O.
Krupin
,
S.
Moeller
, and
W.
Wurth
,
Phys. Rev. Lett.
107
,
144801
(
2011
).
17.
D.
Doering
,
Y. D.
Chuang
,
N.
Andresen
,
K.
Chow
,
D.
Contarato
,
C.
Cummings
,
E.
Domning
,
J.
Joseph
,
J. S.
Pepper
,
B.
Smith
,
G.
Zizka
,
C.
Ford
,
W. S.
Lee
,
M.
Weaver
,
L.
Patthey
,
J.
Weizeorick
,
Z.
Hussain
, and
P.
Denes
,
Rev. Sci. Instrum.
82
,
073303
(
2011
).
You do not currently have access to this content.