Fyysikot ovat julkaisseet kuvia monimutkaisista molekyyleistä, jotka on otettu röntgenlasereilla

Coulombin räjähdyskuvana tunnetussa tekniikassa korkean intensiteetin ja erittäin lyhyt pulssi

Röntgenlaser "poistaa" molekyylejämonia elektroneja. Jäljellä olevien positiivisesti varautuneiden atomien välisen voimakkaan sähköstaattisen repulsion vuoksi molekyyli räjähtää muutamassa femtosekunnissa – sekunnin miljoonasosassa – ja yksittäiset atomit lentävät erilleen ja ilmaisin havaitsee ne.

Ryhmämme ja monet muut tutkijatJo jonkin aikaa samanlaisia ​​kokeita on tehty Coulombin räjähdyksen visualisoimiseksi, mutta emme ole koskaan aikaisemmin saaneet näin selkeitä kuvia näin suhteellisen suuresta molekyylistä ”, Rolles sanoi.

”Yksi kokeilun avainkohdista oliettä pystyimme näkemään kaikki vetyatomit, joita on vaikea jäljittää perinteisemmillä menetelmillä, kuten röntgensäteillä tai elektronidiffraktiolla, Rudenko lisäsi.

Tuloksena olevat kuvat ovat tärkeä askeltapa tallentaa molekyylisiä "elokuvia", joita tutkijat toivovat käytettävän biokemiallisten, kemiallisten ja fysikaalisten reaktioiden yksityiskohtien tarkkailuun korkealla resoluutiolla.

SLAC:n kansallinen laboratorio Stanfordissaaikoo tuoda markkinoille päivitetyn suurtaajuisen röntgenlaserin LCLS-2:n syksyllä 2022 – se tuottaa 1000 kertaa enemmän pulsseja sekunnissa kuin nykyinen lasermalli. Uskomattoman korkeiden toistotiheysten yhdistelmä todistetun Coulombin räjähdyskuvaustekniikan kanssa lupaa mullistaa molekyylin "filminvalmistuksen" alan, mikä hyödyttää tärkeitä teknologisia aloja, kuten aurinkoenergian muuntamista, fotokatalyysiä ja keinotekoista fotosynteesiä.

"Saimme äskettäin yli 1,1 miljoonaa dollariaNational Science Foundation ostaa laboratorioonsa femtosekuntilaserin, jonka toistotaajuus on korkea, 100 kHz. Uuden laserin ja Coulombin räjähdyksen visualisoinnista opitun avulla toivomme, että voimme kuvata samanlaisia ​​"elokuvia" myös täällä", Rudenko sanoi.

Lue lisää

Ihmiskunnan suurin sukupuu esitti lajimme historian

Ilmaisten VPN-verkkojen vaara. Miksi niitä ei voi ladata ja kuinka suojautua?

Miksi Ganymedes on oudoin kuu ja onko sillä elämää?