Fizycy opublikowali zdjęcia złożonych cząsteczek wykonane laserami rentgenowskimi

W technice znanej jako obrazowanie wybuchu Coulomba wykorzystuje się ultrakrótki impuls o dużej intensywności

Laser rentgenowski „wybija” cząsteczkiwiele elektronów. Z powodu silnego odpychania elektrostatycznego pomiędzy pozostałymi dodatnio naładowanymi atomami cząsteczka eksploduje w ciągu kilku femtosekund – milionowych części miliardowej sekundy – a poszczególne atomy rozlatują się i są wykrywane przez detektor.

Nasza grupa i wielu innych badaczyOd pewnego czasu przeprowadzano podobne eksperymenty w celu wizualizacji eksplozji kulombowskiej, ale nigdy wcześniej nie byliśmy w stanie uzyskać tak wyraźnych obrazów tak stosunkowo dużej cząsteczki ”- powiedział Rolles.

„Jednym z kluczowych punktów eksperymentu byłoże byliśmy w stanie zobaczyć wszystkie atomy wodoru, które są trudne do wyśledzenia bardziej tradycyjnymi metodami, takimi jak promieniowanie rentgenowskie czy dyfrakcja elektronów” – dodał Rudenko.

Powstałe obrazy są ważnym krokiem wsposób na nagrywanie molekularnych "filmów", które naukowcy mają nadzieję posłużyć do obserwacji szczegółów reakcji biochemicznych, chemicznych i fizycznych w wysokiej rozdzielczości.

Krajowe Laboratorium SLAC w StanfordJesienią 2022 r. wystartuje zmodernizowany wysokoczęstotliwościowy laser rentgenowski LCLS-2 - będzie on wytwarzał 1000 razy więcej impulsów na sekundę niż obecny model lasera. Połączenie niewiarygodnie wysokich częstotliwości powtórzeń z zademonstrowaną techniką obrazowania eksplozji kulombowskiej może zrewolucjonizować dziedzinę molekularnego „wytwarzania filmów”, przynosząc korzyści ważnym dziedzinom technologicznym, takim jak konwersja energii słonecznej, fotokataliza i sztuczna fotosynteza.

„Ostatnio otrzymaliśmy ponad 1,1 miliona dolarów odNational Science Foundation zakupi do naszego laboratorium laser femtosekundowy o wysokiej częstotliwości powtarzania 100 kHz. Mamy nadzieję, że dzięki nowemu laserowi i temu, czego dowiedzieliśmy się o wizualizacji eksplozji kulombowskiej, będziemy mogli kręcić podobne „filmy” również tutaj” – powiedział Rudenko.

Czytaj więcej

Największe drzewo genealogiczne ludzkości ukazywało historię naszego gatunku

Niebezpieczeństwo darmowych VPN. Dlaczego nie można ich pobrać i jak się zabezpieczyć?

Dlaczego Ganimedes jest najdziwniejszym księżycem i czy jest na nim życie?