物理学者は、X線レーザーで撮影された複雑な分子の画像を公開しています

クーロン爆発イメージングとして知られる技術では、高強度で超短パルスが発生します。

X線レーザーは分子を「ノックアウト」するたくさんの電子。残りの正に帯電した原子間の強い静電反発により、分子は数フェムト秒 (10 億分の 1 秒) 以内に爆発し、個々の原子が飛び散り、検出器によって検出されます。

私たちのグループと他の多くの研究者しばらくの間、クーロン爆発を視覚化するために同様の実験が行われてきましたが、これまでにこのような比較的大きな分子のこのような鮮明な画像を取得することはできませんでした」とロールス氏は述べています。

「実験の重要なポイントの1つはX線や電子線回折などの従来の方法では追跡が難しいすべての水素原子を見ることができました」とRudenko氏は付け加えました。

結果の画像は、研究者が希望する分子の「映画」を記録する方法は、生化学的、化学的、物理的反応の詳細を高解像度で観察するために使用されます。

スタンフォードのSLAC国立研究所は2022年の秋にアップグレードされた高周波X線レーザーLCLS-2を発売する予定です。これは、現在のレーザーモデルの1000倍のパルス/秒を生成します。信じられないほど高い繰り返し率と実証されたクーロン爆発イメージング技術の組み合わせは、分子の「映画製作」の分野に革命をもたらし、太陽エネルギー変換、光触媒、人工光合成などの重要な技術分野に利益をもたらすことを約束します。

「最近、から110万ドル以上を受け取りました。国立科学財団は、私たちの研究室のために100kHzの高い繰り返し率のフェムト秒レーザーを購入します。新しいレーザーとクーロン爆発の視覚化について学んだことで、ここでも同様の「映画」を撮影できるようになることを願っています」とルデンコ氏は述べています。

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