A fizikusok röntgenlézerekkel készített képeket tettek közzé összetett molekulákról

A Coulomb-robbanás képalkotásként ismert technikában nagy intenzitású és ultrarövid impulzus

A röntgenlézer „kiüti” a molekulákatsok elektron. A megmaradt pozitív töltésű atomok közötti erős elektrosztatikus taszítás miatt a molekula néhány femtoszekundum – a másodperc milliomod része – alatt felrobban, és az egyes atomok szétrepülnek, és a detektor észleli őket.

Csoportunk és sok más kutatóEgy ideje már végeztek hasonló kísérleteket a Coulomb-robbanás vizualizálására, de még soha nem tudtunk ilyen tiszta képeket készíteni egy ilyen viszonylag nagy molekuláról” – mondta Rolles.

„A kísérlet egyik kulcspontja az volthogy láthattuk az összes hidrogénatomot, amelyeket nehéz követni hagyományosabb módszerekkel, például röntgensugárzással vagy elektrondiffrakcióval” – tette hozzá Rudenko.

Az így kapott képek fontos lépést jelentenekMolekuláris "filmek" rögzítésének módja, amelyet a kutatók reményei szerint a biokémiai, kémiai és fizikai reakciók részleteinek nagy felbontású megfigyelésére fognak használni.

SLAC Nemzeti Laboratórium Stanfordban2022 őszén dobja piacra továbbfejlesztett, nagyfrekvenciás röntgenlézerét, az LCLS-2-t, amely másodpercenként 1000-szer több impulzust fog produkálni, mint a jelenlegi lézermodell. A hihetetlenül magas ismétlési arány és a bemutatott Coulomb-robbanásos képalkotó technikák kombinációja azt ígéri, hogy forradalmasítja a molekuláris „filmkészítés” területét, és olyan fontos technológiai területeket jelent, mint a napenergia-átalakítás, a fotokatalízis és a mesterséges fotoszintézis.

„Nemrég több mint 1,1 millió dollárt kaptunk tőleA National Science Foundation nagy, 100 kHz-es ismétlési frekvenciájú femtoszekundumos lézert vásárol laboratóriumunk számára. Az új lézerrel és a Coulomb-robbanás vizualizálásáról tanultakkal reméljük, hogy itt is tudunk majd hasonló „filmeket” forgatni” – mondta Rudenko.

Olvass tovább

Az emberiség legnagyobb családfája fajunk történetét mutatta be

Az ingyenes VPN veszélyei. Miért nem lehet letölteni, és hogyan védheti meg magát?

Miért a Ganümédész a legfurcsább hold, és van-e élet rajta?