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控制与光的 X-射线是步骤往控制问题如何正常运行

Published on March 23, 2010 at 7:45 PM

象打剪刀文件石比赛,伯克利实验室的提前的光源 Thornton E. (Ernie) 手套贩卖商导致的科学家小组 (ALS), Argonne 国家实验室琳达伯克利实验室的化学科学分部的年轻人和阿里 Belkacem 使用激光控制伦琴射线束 - 通过首先更改 X-射线穿过的物质媒体。

控制与超短波的片式的 X-射线光是步骤往控制问题如何正常运行,塑造与其他 X-射线的 X-射线,并且最后处理路径化学反应可能采取。 从事在先进的光源的飞秒 beamline 6.0.2,科学家小组显示它如何可以执行。当强大的光源的新一代来在线,强烈的伦琴射线束可能能直接地控制问题和允许 X-射线一条射线控制别的。

使用 ALS 的飞秒 (一秒钟的 quadrillionth) 分光学 beamline 6.0.2,手套贩卖商和他的同事通过充气光电池一起发送了超短波的激光脉冲和高频率 X-射线充满被加压的氖。 激发由激光脉冲,气体,通常吸收 X-射线,变得透明对 X-射线脉冲在他们的快速段落期间。

Schroedinger 的电灯泡

“我们由在数量使用可见光控制可见光的光学实验展示的有趣新的科学启发”,说手套贩卖商。 “一个壮观的示例减慢光对在有些媒体的一个最近的停顿。 能力对,实际上,在媒体的终止光有对数量信息存储和处理的潜在的申请”。

手套贩卖商说光学控制的另一个示例使用可见光导致在媒体的透明度。 “我们独自地出发了研究希望它将导致新和有趣方式使用 X-射线以及可见光的”。

在一个媒体的光的工作情况象航空或玻璃或者水取决于其与媒体的电子的电磁场的交往。 在称连贯叠置的一种数量机械现象, “泵”光脉冲耦合二个不同物质状态,以便,当随后的 “探测”脉冲提高电子对受激态之一时,这个电子在两个状态同时结果。

虽然这执行与可见光,没人在手套贩卖商和他的同事前工作顺利地控制了探测 X-射线脉冲这样。 更加高能的 x 射波与电子配合用不同的基本壳并且创建比可视轻创建的那些一千次快速地腐朽因而中断这个尝试形成连贯叠置和使用它作为控制机制的受激态。

“叠置状态必须持续有用的时间长度”,手套贩卖商解释。 “但是 X-射线与原子的内核电子严格配合,并且心电子的 X-射线励磁更弱留下后由其他装载的漏洞在,束缚电子那么迅速这个重叠状态持续在仅飞秒或如此”。

手套贩卖商说对解决此短寿命问题的一个途径是 “通过增加光子的数量” - 使用非常对夫妇的强烈的光学脉冲材料更加强烈地声明。 对一个被测量的激光脉冲能量,当脉冲长度减少,强度增加。

但是看到联合的轻问题系统, X-射线脉冲比激光脉冲必须是至少作为短小或短,并且两脉冲必须通过这个媒体一起搬。 通过使用同步的脉冲,这些情况符合,评定大约 200 飞秒,两光学光和 X-射线。

一特殊 beamline

“Beamline 6.0.2 是第一,并且仍然这些实验可能完成仅世界的三个安排的之一”,手套贩卖商说。 实验的强烈的激光搏动在密集的霓虹气体的被创建的简要连贯叠置状态在细胞里面,使在充气光电池的被加压的氖透明对 x 射波。

“告诉的 Quantum mechanicaly,那里是在二条吸收路之间的相消干扰,并且这减少吸收”,手套贩卖商说。 “即它使这个媒体透明”。 第一次,光学脉冲用于控制 X-射线如何与问题配合。

实验者比可能的前面迅速放置此短暂霓虹视窗对实用的服务,使用它评定飞秒缩放比例 X-射线脉冲的期限到高精确度,与塑造 x 在飞秒时间表的射波脉冲的被添加的能力。

“据我们所知没有其他可行的途径对塑造与飞秒精确度的 X-射线脉冲”,手套贩卖商说。 “通过展示方式塑造在飞秒时标的 X-射线,我们对 “数量控制’实验打开了这个门 - 现在仅可能对长波长轻在 X-射线政权”。

X-射线有要素特异性 - 他们比可见光能可以调整与特殊的种类在分子的原子更加有效联系。 “一定数量的预付款似乎可能”,手套贩卖商说。 “塑造在此时标的脉冲将是重要的在寻求控制化学反应、相变和其他现象的实验”。

在远处愿是使用光潜在控制阶段 X-射线脉冲。 制造理想的镜子和同心圆绕射板集中的 X-射线的是难的,但是该问题可能克服通过使用煤气控制的透镜由光。 对 X-射线脉冲的相位控制能导致新的方式做图象象蛋白质水晶的复杂结构。

形状、长度和强度是精密地能受控威力的 evenbe 标记各自的原子和通过化学反应复杂系列象光合作用的按照他们的 X-射线脉冲。 手套贩卖商说, “我们可以能实行对问题如何演变,并且什么的控制路径化学反应上”。

在光源的下一代,使用生产自由电子的激光 ultrabright,超速,高重复费率 X-射线,对这个能力的这样潜在的用途控制与光的 X-射线将开张了解和控制使目炫全景对这个自然世界的。

Last Update: 12. January 2012 22:37

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