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

att Kontrollera Röntgar med Light är En Kliva In Mot att Kontrollera Hur Materien Uppför

Published on March 23, 2010 at 7:45 PM

Likt leka en lek av sax-pappers--vagga, ledde ett lag av forskare vid den Thornton E. (Ernie) Gloveren av det Berkeley Labb Avancerade Ljusa Källa (ALS), Linda Barn av det Argonne MedborgareLaboratoriumet, och Ali som Belkacem av det Berkeley Labb Kemisk Uppdelning för Vetenskaper har använt laser lätt för att kontrollera röntgenstrålen, strålar - genom först att ändra det materiella medlet som röntgenstrålarna passerar till och med.

att Kontrollera röntgenstrålar med ultrashort skivor av ljust är en kliva in mot att kontrollera, hur materien uppför och att forma röntgenstrålar med andra röntgenstrålar, och slutligen att rikta de kemiska reaktionerna för banor kan ta. Arbetet på den Avancerade Ljusa Källans femtosecondbeamlinen 6.0.2, ett lag av forskare visar hur det kan göras. Och att låta en stråla av röntgenstrålar för att kontrollera another, Som en ny utveckling av kraftiga ljusa källor kommer on-line, strålar den intensiva röntgenstrålen kan vara kompetent att kontrollera materien direkt.

Genom Att Använda ALS'SENS beamlinen 6.0.2 för spektroskopin för femtosecond (quadrillionth av en understödja), pulserar Gloveren och hans kollegor som överförs ultrashort, av laser lätt och hög-frekvens röntgenstrålar tillsammans till och med en gasacell som fylls med tryckneon. Upphetsad vid laseren pulserar, gasa, som absorberar normalt röntgenstrålar, blev genomskinligt till röntgenstrålen pulserar under deras snabba passage.

Schroedingers lightbulb

”Inspirerades Vi av den intressant nya vetenskapen som visades i quantumoptikexperiment, som använder synligt lätt för att kontrollera synligt ljust,” något att sägaGloveren. ”Saktar Ett spektakulärt exempel lätt till ett near stopp i något massmedia. Kapaciteten till, verkställer in, har stoppet lätt i ett medel potentiella applikationer för lagring och att bearbeta för information om quantum.”,

Glovernågot att säga som ett annat exempel av optiskt kontrollerar är att använda som är synligt lätt att framkalla stordian i ett medel. ”Gick ombord Vi på vår egna forskning i hoppet som den skulle bly- till ny och intressant väg att använda röntgenstrålar såväl som synligt ljust.”,

Lampas uppförande i en medelnågot liknande luftar eller exponeringsglas eller bevattnar är beslutsamt vid växelverkan av dess elektromagnetiskt sätter in med medlets elektroner. I ettmekaniskt fenomen som kallas den sammanhängande superpositionen, ”, pumpa” pulserar av ljust kopplar ihop två olika materiellt påstår, så att, när en följande ”sond” pulserar ökningar, en elektron till endera av det upphetsad påstår, elektronen avslutar upp i båda påstår samtidigt.

Även Om detta hade gjorts med synligt ljust, inget hade lyckat kontrollerat en sondröntgenstråle pulserar hitåt för arbetet av Gloveren och hans kollegor. Hög-Energi x strålar påverkar varandra med elektroner i olikt atom- beskjuter och skapar upphetsad påstår, som förfaller tusen tider snabbare än de som skapas av synligt ljust - avbryta försök att bilda en sammanhängande superposition och genom att använda således det som en kontrolleramekanism.

”Måste den statliga Superpositionen att vara för en användbar längd av tid,” Gloveren förklarar. ”Bara röntgenstrålar som är växelverkande med en inre atoms kärnar ur starkt elektroner, och röntgenstrålemagnetiseringen av kärnar ur elektroner lämnar spela golfboll i hål bak vilka fylls av annat, svagare destinerade elektroner så snabbt att de superposed statliga jumborna för endast en femtosecond eller så.”,

Gloveren som något att säga en att närma sig till lösning av detta kort stavelse-livstid problem, är ”vid ökande numrera av fotoner” - genom att använda mycket intensivt optiskt pulserar till kopplar ihop starkare det materiellt påstår. För en given laser pulsera energi, styrkeförhöjningarna som pulseralängdminskningarna.

Men att se det kombinerade ljus-materien systemet, pulserar röntgenstrålen måste att vara, som åtminstone kort eller kortare än laseren pulsera, och båda pulserar måste flyttningen till och med medlet tillsammans. Dessa villkorar möts, genom synkroniseringsatt använda, pulserar och att mäta omkring 200 femtoseconds, av båda optiska ljust och röntgenstrålar.

En mycket special beamline

”Var Beamline 6.0.2 första, och stilla av endast tre förlägger i världen, var dessa experiment kunde göras,” Glovernågot att säga. Experiment intensiva laser pulserar skapad kort sammanhängande superposition påstår i det täta neonet gasar insida cellen, som framförde tryckneonet i gasacellen genomskinligt till x-strålarna.

”Är Quantum som mechanicaly talar, där destruktiv störning mellan två absorberingsbanor, och denna förminskar absorberingen,” något att sägaGloveren. ”Som är, gör den medlet genomskinligt.”, För den första tiden optiskt pulserar hade varit van vid kontrollerar hur röntgenstrålar påverkar varandra med materien.

Experimentatorerna satte snabbt detta ephemeral neonfönster till praktiskt tjänste-, genom att använda det för att mäta varaktigheten av femtosecond-fjäll röntgenstrålen pulserar till kickexakthet enklare, än har varit möjligheten för, med den ökade kapaciteten av att forma x-strålen pulserar på ett femtosecondtidfjäll.

”Till vår kunskap finns det inte annat livsdugligt att närma sig till att forma röntgenstrålen pulserar med femtosecondprecision,” Glovernågot att säga. ”, Genom att visa a långt för att forma röntgenstrålar på femtosecondtimescalen, har vi öppnat dörren till ”quantumen kontrollerar” experiment - nu möjligheten endast med den ljusa lång-våglängden - i röntgenstrålestyret.”,

X-rays har beståndsdelnoggrannhet - de kan trimmas för att tala till särskilda sorter av atoms i en molekyl mycket effektivare än den synliga ljusa canen. ”Verkar Ett nummer av framflyttningar möjlighet,” något att sägaGloveren. ”Forma pulserar på denna ska timescale är viktigt i experiment, att sökanden att kontrollera kemiska reaktioner, arrangerar gradvis övergångar, och andra fenomen.”,

Främja afield kan vara det potentiellt av att använda lätt som kontrollerar arrangera gradvis av röntgenstrålen, pulserar. Det är svårt att fabricera görar perfekt avspeglar och zonplanerar pläterar för fokuserande röntgenstrålar, men det problem kunde vara betaget, genom att använda linser av, gasar kontrollerat av ljust. Phase kontrollerar över röntgenstråle pulserar kunde leda till ny väg att göra avbildar av komplex strukturerar lika proteinkristaller.

Röntga pulserar vars formar, längden, och styrka är exakt kontrollerad styrkaevenbe som är kompetent att märka individatoms och att följa dem till och med en komplex serie av lik photosynthesis för kemiska reaktioner. Något att sägaGloveren, ”kan Vi vara kompetent att utöva kontrollerar över hur materien evolves och vilka banor kemiska reaktioner tar.”,

I nästa generation av ljusa källor genom att använda fri-elektronen laser till den ultrabright jordbruksprodukter, ultrafast, klassar kick-upprepning röntgenstrålar, sådan potentiellt bruk av kapaciteten att kontrollera röntgenstrålar med ljust skulle öppet en blända panorama av överenskommelse och att kontrollera över den naturliga världen.

Last Update: 25. January 2012 22:15

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