Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

Контролировать Рентгеновские Снимки с Светом направлял к Шаг К Контролировать Как Дело Поступает

Published on March 23, 2010 at 7:45 PM

Как играть игру ножниц-бумаг-утеса, команда научных работников водить Главером Thornton E. (Ernie) Источника Света Лаборатории Беркли Выдвинутого (ALS), Детеныш Линды Лаборатории Argonne Национальной, и Али Belkacem Разделения Химических Наук Лаборатории Беркли использовали лазерный луч для того чтобы контролировать лучи рентгеновского снимка - сперва изменять материальное средство через которое рентгеновские снимки проходят.

Контролировать рентгеновские снимки с ultrashort ломтиками света направлял к шаг к контролировать как дело поступает, формируя рентгеновские снимки с другими рентгеновскими снимками, и окончательно сразу химические реакции путей может принять. Работающ на beamline 6.0.2 фемтосекунды Предварительного Источника Света, команда научных работников показывает как его можно сделать. По Мере Того Как новое поколение мощных источников света приходит он-лайн, интенсивные лучи рентгеновского снимка могут мочь контролировать дело сразу и позволять один луч рентгеновских снимков контролировать другие.

Используя beamline 6.0.2 спектроскопии фемтосекунды ALS (quadrillionth секунды), Главер и его коллегаы послали ultrashort ИМПы ульс рентгеновских снимков лазерного луча и более высокая частота совместно через газовый отсек заполненный с надутым неоном. Возбуждено ИМПами ульс лазера, газ, который нормально поглощает рентгеновские снимки, стал прозрачным к ИМПам ульс рентгеновского снимка во время их быстрого прохода.

Лампочка Schroedinger

«Мы были воодушевляны интересной новой наукой продемонстрированной в экспериментах по оптики суммы которые используют видимый свет для того чтобы контролировать видимый свет,» говорим Главер. «Один эффектный пример замедляет свет к близко остановке в некоторых средствах. Способность к, в влиянии, свет стопа в средстве имеет потенциальные применения для информационной памяти и обрабатывать суммы.»

Главер говорит что другой пример оптически управления использует видимый свет для того чтобы навести транспарант в средстве. «Мы начали на нашем собственном исследовании в уповании которое оно вело бы к новым и интересным путям использовать рентгеновские снимки так же, как видимый свет.»

Поведение Света в средстве как воздух или стекло или вода определено взаимодействием своего электромагнитного поля с электронами средства. В сумм-механически вызванном явлении когерентной суперпозицией, ИМП ульс «насоса» света соединяет 2 различных материальных положения так, что когда последующий ИМП ульс «зонда» форсирует электрон к тому из excited положений, электрон закончится вверх в обоих положениях одновременно.

Хотя это было сделано с видимым светом, никто успешно проконтролировало ИМП ульс рентгеновского снимка зонда этот путь перед работой Главера и его коллегаов. Более С Высокой Энергией лучи x взаимодействуют с электронами в различных атомных раковинах и создают excited положения которые распадают тысяча времен более быстро чем те созданные видимым светом - таким образом прерывающ попытку сформировать когерентную суперпозицию и использующ ее как механизм регулирования.

«Положение суперпозиции должно продолжать для полезного отрезка времени,» Главер объясняет. «Только рентгеновские снимки взаимодействуют сильно с электронами внутреннего сердечника атома, и возбуждение рентгеновского снимка электронов сердечника выходит отверстия за которыми заполните другим, слабо связанные электроны настолько быстро что наложенное положение продолжает для только фемтосекунды или так.»

Главер говорит что один подход к разрешать эту проблему коротк-продолжительности жизни «путем увеличивать число фотонов» - используя очень интенсивные оптически ИМПы ульс к более сильно парам материал заявляет. Для, котор дали энергии в импульсе лазера, интенсивность увеличивает по мере того как длина ИМПа ульс уменьшает.

Но увидеть совмещенную систему свет-дела, ИМП ульс рентгеновского снимка должен быть хотя бы как не доходя или коротко чем ИМП ульс лазера, и оба ИМПа ульс должны двинуть через средство совместно. Эти условия соотвествованы путем использование синхронизированных ИМПов ульс, измеряя около 200 фемтосекунд, обоих оптически свет и рентгеновские снимки.

Очень специальное beamline

«Beamline 6.0.2 было первым и все еще одно из только 3 мест в мире где эти эксперименты смогли быть сделаны,» Главер говорит. Лазер эксперимента интенсивный пульсирует созданные кратко когерентные положения суперпозиции в плотном неоновом газе внутри клетки, которая представила надутый неон в газовом отсеке прозрачным к лучам x.

«Квант mechanicaly говоря, там деструктивная интерференция между 2 тропа абсорбциы и это уменьшает абсорбциу,» говорит Главер. «То есть, она делает средство прозрачной.» Для the first time, оптически ИМПы ульс были использованы для того чтобы контролировать как рентгеновские снимки взаимодействуют с делом.

Экспериментаторы быстро положили это эфемерное неоновое окно к практически обслуживанию, используя его для того чтобы измерить продолжительность ИМПа ульс рентгеновского снимка фемтосекунда-маштаба к высокой точности более просто чем возможны перед, с добавленной способностью формировать ИМПы ульс луча x на масштабе времени фемтосекунды.

«К нашему знанию не другие жизнеспособные подходы к формировать ИМПы ульс рентгеновского снимка с точностью фемтосекунды,» Главер говорит. «Путем демонстрировать путь сформировать рентгеновские снимки на timescale фемтосекунды, мы раскрывали дверь к «управлению» эксперименты суммы - теперь возможные только с светом длинн-длины волны - в режиме рентгеновского снимка.»

Рентгеновские Снимки имеют характерность элемента - их можно настроить для того чтобы поговорить к определенным видам атомов в молекуле очень более эффектно чем видимый свет может. «Несколько выдвижений кажутся возможными,» говорит Главер. «Формировать ИМПы ульс на этом timescale будет важен в экспериментах которые изыскивают контролировать химические реакции, переходы участка, и другие явления.»

Продвиньте afield смогите быть потенциалом использования света для того чтобы контролировать участок ИМПов ульс рентгеновского снимка. Трудно изготовить совершенные зеркала и зональные пластинки для фокусируя рентгеновских снимков, но та проблема смогла быть отжата путем использование объективов газа контролируемых светом. Управление Участка над ИМПами ульс рентгеновского снимка смогло вести к новым путям сделать изображения сложных структур как кристаллы протеина.

ИМПы ульс Рентгеновского Снимка интенсивность которых форма, длина, и точно проконтролирована могли evenbe способное для того чтобы обозначить индивидуальные атомы и следовать их через сложную серию химических реакций как фотосинтез. Говорит Главер, «Мы смогите мочь приложить управление над как дело эволюционирует и какие пути химические реакции принимают.»

В следующем поколени источников света, используя лазеры свободного электрона для того чтобы произвести ultrabright, ultrafast, рентгеновские снимки тарифа высок-повторения, такие потенциальные пользы способности контролировать рентгеновские снимки с светом раскрыли бы ослеплять панораму понимать и управления над естественным миром.

Last Update: 13. January 2012 03:05

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit