。一方面，用于激起激光介质所需的能量过高。另一方面，鼓励有必要是在高强度下，而这不行能在一个小型设备中完成。因为这个原因，X射线激光器一般都是根据粒子加速器的大型设备。加速器中的高能电子已挨近光速，再被严密摆放的强磁场阻挠减速，在每个转机处发射出X射线，累加起来即可宣布
研讨人员运用DESY的脉冲自由电子激光器使硅晶体发射X射线。FLASH脉冲的能量足够高，可在严密结合的硅原子电子壳层中激起出电子，使原子变成离子。很快，这个电子空穴就被相对弱的束缚电子填充，使其能量下降。原则上，经过这一个进程开释的能量足以发生小的X射线脉冲。尽管，宣布的X射线很弱，大都情况下它会被传递到另一个电子上，并使其打破原子壳。在此高能量下，这种“螺旋进程”发生了比发射脉冲更高的频率，使其处于传统激光器简直不能够到达的X射线区域。若在资料研讨中运用传统的强X射线脉冲，发生的电子将使样品温度大幅升高，然后被敏捷损坏。
国天体物理联合实验室(JILA)的物理学家选用定向天线概念并用于量子范畴，创造出了这台超辐射光学泵浦的深红发光激光器。激光器光束输出波长的稳定性比传统最优质的可见光波段激光器高100～1000倍，而这种波长能应用在通讯、帆海、原子钟和根据太空引力波勘探的多个范畴。JILA是NIST和科罗拉多大学博尔德分校的联合研讨院。
在超辐射范畴，增益介质的原子线宽比腔的线宽要小得多。JILA研发的激光器包含一百万个铷原子偶极子。在激光器运行时，激光腔内均匀只要两个光子，这两个光子把原子偶极子从周围环境(包含腔镜振动)中阻隔出来，导致新式激光器的线宽比传统激光器量子极限下的线多倍，而传统激光器的腔线宽只是比原子线宽短一点罢了。
