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빛을 가진 엑스레이 통제 사정이 어떻게 작동하는지 통제로 단계입니다

Published on March 23, 2010 at 7:45 PM

가위 종이 바위의 게임을 하기 같이, 버클리 실험실의 진행된 광원의 Thornton E. (Ernie) Glover에 의해, Argonne 국립 연구소의 (ALS) Linda 젊음 지도된, 과학자의 팀 및 버클리 실험실의 화학 과학 부의 알리 Belkacem는 - 첫째로 엑스레이가 통과하는 물자 매체를 바꾸어 - 엑스레이 光速를 통제하기 위하여 레이저 광을 이용했습니다.

빛의 ultrashort 조각을 가진 엑스레이를 통제하는 것은 사정이 어떻게 작동하는지 그밖 엑스레이를 가진 엑스레이를 형성하는 통제로 단계 이고, 결국 경로 화학 반응을 지시하는 것은 취할 수 있습니다. 향상된 광원의 femtosecond beamline 6.0.2에 일해서, 과학자의 팀은 어떻게 행해질 수 있는지 보여줍니다. 강력한 광원의 새로운 발생이 온라인 오는 때, 강렬한 엑스레이 光速는 사정을 직접 통제하고 엑스레이의 1개의 光速가 또 다른 한개를 통제하는 것을 허용할 수 있을지도 모릅니다.

ALS의 femtosecond (초의 quadrillionth) 분광학 beamline 6.0.2를 사용하여, Glover와 그의 동료는 압력을 가한 네온으로 채워진 가스 전지를 통해서 레이저 광과 높 주파수 엑스레이의 ultrashort 펄스를 함께 송신했습니다. , 일반적으로 엑스레이를 흡수하는, 가스는 레이저 펄스에 의해 흥분해 그들의 빠른 통행 도중 엑스레이 펄스에 투명하게 되었습니다.

Schroedinger의 전구

"우리는 가시 광선을 통제하기 위하여 가시 광선을 이용하는 양 광학 실험에서 설명된 흥미로운 새로운 과학에 의해," 말합니다 Glover를 고무되었습니다. "1개의 장관 보기는 몇몇 매체에 있는 가까운 정지에 빛을 감속하고 있습니다. 능력에는에, 사실상, 매체에 있는 정지 빛 있습니다 양 정보 저장과 가공을 위한 잠재적인 응용이."

Glover는 매체에 있는 투명도를 유도하기 위하여 광학적인 통제의 다른 보기가 가시 광선을 이용하고 있다고 말합니다. "우리는 엑스레이 뿐 아니라 가시 광선을 이용하는 새롭고 흥미로운 쪽에." 지도할 희망에 있는 연구를 독자적으로 승선했습니다

공기 같이 매체에 있는 빛의 행동은 또는 유리 또는 근해 매체의 전자를 가진 그것의 전자장의 상호 작용에 의해 결정됩니다. 응집성 중첩에게 불린 양 기계적인 현상에서는, "펌프" 광 펄스는 연속적인 "탐사기" 펄스가 여기 상태의 어느 쪽이든에 전자를 밀어줄 때, 전자가 두 국가 전부에서 동시에 끝나다 그래야 2개의 다른 물자 국가를 결합합니다.

이것이 가시 광선으로 행해졌더라도, 아무도는 Glover와 그의 동료의 일의 앞에 성공적으로 탐사기 엑스레이 펄스를 이렇게 하면 통제했었습니다. 고에너지 엑스레이는 다른 원자 쉘에 있는 전자와 상호 작용하고 가시 광선에 의해 만든 그들 보다는 천 시간 더 단단 부패하는 여기 상태를 만들어 - 제어 장치로 따라서 응집성 중첩을 형성하는 시도를 중단하고 사용하.

"중첩 국가 유용한 기간을 위해,"는 Glover 설명합니다 지속되어야 합니다. "그러나 엑스레이는 원자의 내핵 전자와 강하게 상호 작용하고, 코어 전자의 엑스레이 흥분은 그 외에 의해 채워지는 구멍 행이는 전자를 이렇게 빨리 더 약하게, 남겨둡니다 위에 놓인 국가가 지속되지 않다 때문에 femtosecond 만 또는 이렇게."

Glover는 이 짧 일생 문제 해결에 1개의 접근이 광양자의 수를" 증가해서 "이다고 말합니다 물자는 - 더 강하게 한 쌍에 아주 강렬한 광학적인 펄스를 사용하여 - 진술합니다. 주어진 레이저 펄스 에너지를 위해, 강렬은 펄스 길이가 줄이는 때 증가합니다.

그러나 결합한 빛 사정 시스템을 보기 위하여, 엑스레이 펄스는 짧게로 또는 레이저 펄스 보다는 더 짧은 적어도 이 하고, 두 펄스 다 매체를 통해 함께 움직여야 합니다. 이 조건은 두의 대략 200 femtoseconds를, 측정하는 동기화된 펄스를 사용해서 광학적인 빛 및 엑스레이 이루어집니다.

아주 특별한 beamline

"Beamline 6.0.2 첫번째이고 아직도 이 실험이 끝날 수 있던 세계에 있는 단지 3개의 장소의 한,"는 Glover는 말합니다. 실험의 강렬한 레이저는 만든 짧은 응집성 중첩 국가 가스 전지에 있는 압력을 가한 네온을 엑스레이에 만든 세포 안쪽에 조밀한 네온 가스에 있는 맥박이 뜁니다.

"mechanicaly 말하는 Quantum, 거기 2개의 흡수 통로 사이 상쇄 간섭이고 이것은 흡수를 감소시킵니다,"는 Glover를 말합니다. "다시 말하면 매체가 그것에 의하여 시킵니다 투명한." 처음으로, 광학적인 펄스는 엑스레이가 사정과 어떻게 상호 작용하는지 통제하기 위하여 이용되었었습니다.

실험자는 그것을 사용하여 실제적인 서비스에 빨리 femtosecond 시간의 척도에 엑스레이 펄스 형성의 추가된 능력과 더불어 가능하다의 앞에 이 덧없은 네온 계속 고정확도에 femtosecond 가늠자 엑스레이 펄스의 내구를 더 간단하게 측정하기 위하여 Windows를, 뒀습니다.

"우리의 상식으로는 femtosecond 정밀도를 가진 엑스레이 펄스 형성에 그밖 실행 가능한 접근이 없습니다," Glover는 말합니다. "femtosecond 타임스케일에 엑스레이를 형성하는 쪽을 설명해서, 우리는 "양 통제" 길 파장 빛에서만 가능한 실험에 - 엑스레이 정권에서 - 열었습니다 문을 - 지금."는

엑스레이에는 성분 특이성이 있습니다 - 가시 광선이 할 수 있다 보다는 분자에 있는 원자의 특정 종류에 훨씬 효과적이게 말하기 위하여 조정될 수 있습니다. "다수 어드밴스 가능하게 보입니다,"는 Glover를 말합니다. "이 타임스케일에 펄스를 형성하는 것은." 화학 반응, 상전이 및 그밖 현상을 통제하는 것을 노력하는 실험에서 중요할 것입니다

엑스레이 펄스의 단계를 통제하기 위하여 빛 이용의 잠재력은 오십년으로 이. 집중시키는 엑스레이를 위한 완벽한 미러 그리고 윤대판을 날조하는 것은 어렵습니다, 그러나 그 문제는 빛에 의하여 통제된 가스의 렌즈를 사용해서 극복될 수 있었습니다. 엑스레이 펄스에 단계 통제는 단백질 결정 같이 복잡한 구조물의 심상을 만드는 새로운 쪽으로 이끌어 낼 수 있었습니다.

그의 모양, 길이 및 강렬이 개별적인 원자를 레테르를 붙이고 광합성 같이 화학 반응의 복잡한 시리즈를 통해 따를 수 있습니다 정확하게 통제되는 세력 evenbe 인 엑스레이 펄스. 사정이 어떻게 발전하고 무슨에 발휘할 수 있을 것이다 것입니다 일지모른습니다 경로를 화학 반응이." 따라가는지 Glover를, "우리 통제를 말합니다

ultrabright, 생성하는, 자유롭 전자 레이저를 사용하여 광원의 차세대에서는, 높 반복 비율 엑스레이는 초고속, 빛을 가진 엑스레이를 통제하는 기능의 그 같은 잠재적인 용도 자연적인 세계에 이해 및 통제의 눈을 부시게 하 panorama를 열 것입니다.

Last Update: 13. January 2012 05:47

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