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控制與光的 X-射線是步驟往控制問題如何正常運行

Published on March 23, 2010 at 7:45 PM

像打剪刀文件石比賽,伯克利實驗室的提前的光源 Thornton E. (Ernie) 手套販賣商導致的科學家小組 (ALS), Argonne 國家實驗室琳達伯克利實驗室的化學科學分部的年輕人和阿里 Belkacem 使用激光控制倫琴射線束 - 通過首先更改 X-射線穿過的物質媒體。

控制與超短波的片式的 X-射線光是步驟往控制問題如何正常運行,塑造與其他 X-射線的 X-射線,并且最後處理路徑化學反應可能採取。 從事在先進的光源的飛秒 beamline 6.0.2,科學家小組顯示它如何可以執行。當強大的光源的新一代來在線,強烈的倫琴射線束可能能直接地控制問題和允許 X-射線一條射線控制別的。

使用 ALS 的飛秒 (一秒鐘的 quadrillionth) 分光學 beamline 6.0.2,手套販賣商和他的同事通過充氣光電池一起發送了超短波的激光脈衝和高頻率 X-射線充滿被加壓的氖。 激發由激光脈衝,氣體,通常吸收 X-射線,變得透明對 X-射線脈衝在他們的快速段落期間。

Schroedinger 的電燈泡

「我們由在數量使用可見光控制可見光的光學實驗展示的有趣新的科學啟發」,說手套販賣商。 「一個壯觀的示例減慢光對在有些媒體的一個最近的停頓。 能力對,實際上,在媒體的終止光有對數量信息存儲和處理的潛在的申請」。

手套販賣商說光學控制的另一個示例使用可見光導致在媒體的透明度。 「我們獨自地出發了研究希望它將導致新和有趣方式使用 X-射線以及可見光的」。

在一個媒體的光的工作情況像航空或玻璃或者水取決於其與媒體的電子的電磁場的交往。 在稱連貫疊置的一種數量機械現象, 「泵」光脈衝耦合二個不同物質狀態,以便,當隨後的 「探測」脈衝提高電子對受激態之一時,這個電子在兩個狀態同時結果。

雖然這執行與可見光,沒人在手套販賣商和他的同事前工作順利地控制了探測 X-射線脈衝這樣。 更加高能的 x 射波與電子配合用不同的基本殼并且創建比可視輕創建的那些一千次快速地腐朽因而中斷這個嘗試形成連貫疊置和使用它作為控制機制的受激態。

「疊置狀態必須持續有用的時間長度」,手套販賣商解釋。 「但是 X-射線與原子的內核電子嚴格配合,并且心電子的 X-射線勵磁更弱留下後由其他裝載的漏洞在,束縛電子那麼迅速這個重疊狀態持續在仅飛秒或如此」。

手套販賣商說對解決此短壽命問題的一個途徑是 「通過增加光子的數量」 - 使用非常對夫婦的強烈的光學脈衝材料更加強烈地聲明。 对一個被測量的激光脈衝能量,當脈衝長度減少,強度增加。

但是看到聯合的輕問題系統, X-射線脈衝比激光脈衝必須是至少作為短小或短,并且兩脈衝必須通過這個媒體一起搬。 通過使用同步的脈衝,這些情況符合,評定大約 200 飛秒,兩光學光和 X-射線。

一特殊 beamline

「Beamline 6.0.2 是第一,并且仍然這些實驗可能完成仅世界的三個安排的之一」,手套販賣商說。 實驗的強烈的激光搏動在密集的霓虹氣體的被創建的簡要連貫疊置狀態在細胞裡面,使在充氣光電池的被加壓的氖透明對 x 射波。

「告訴的 Quantum mechanicaly,那裡是在二條吸收路之間的相消干擾,并且這減少吸收」,手套販賣商說。 「即它使這個媒體透明」。 第一次,光學脈衝用於控制 X-射線如何與問題配合。

實驗者比可能的前面迅速放置此短暫霓虹視窗對實用的服務,使用它評定飛秒縮放比例 X-射線脈衝的期限到高精確度,與塑造 x 在飛秒時間表的射波脈衝的被添加的能力。

「據我們所知沒有其他可行的途徑對塑造與飛秒精確度的 X-射線脈衝」,手套販賣商說。 「通過展示方式塑造在飛秒時標的 X-射線,我們對 「數量控制』實驗打開了這個門 - 現在仅可能對長波長輕在 X-射線政權」。

X-射線有要素特異性 - 他們比可見光能可以調整與特殊的種類在分子的原子更加有效聯繫。 「一定數量的預付款似乎可能」,手套販賣商說。 「塑造在此時標的脈衝將是重要的在尋求控制化學反應、相變和其他現象的實驗」。

在遠處願是使用光潛在控制階段 X-射線脈衝。 製造理想的鏡子和同心圓繞射板集中的 X-射線的是難的,但是該問題可能克服通過使用煤氣控制的透鏡由光。 對 X-射線脈衝的相位控制能導致新的方式做圖像像蛋白質水晶的複雜結構。

形狀、長度和強度是精密地能受控威力的 evenbe 標記各自的原子和通過化學反應複雜系列像光合作用的按照他們的 X-射線脈衝。 手套販賣商說, 「我們可以能實行對問題如何演變,并且什麼的控制路徑化學反應上」。

在光源的下一代,使用生產自由電子的激光 ultrabright,超速,高重複費率 X-射線,對這個能力的這樣潛在的用途控制與光的 X-射線將開張瞭解和控制使目炫全景對這個自然世界的。

Last Update: 25. January 2012 16:36

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