ngày 7 tháng 3 năm 2022
tỷ số bóng đá nhà vật lý K-State xuất bản trên tia X-quang chụp ảnh của tỷ số bóng đá phân tử phức tạp
tỷ số bóng đá nhà vật lý K-StateDaniel RollesvàArtem Rudenko, và sinh viên tốt nghiệp tỷ số bóng đá họ, Xiang Li, là một phần tỷ số bóng đá nhóm nghiên cứu quốc tế đã xuất bản bài báo "6456_6533"Trong Vật lý tự nhiên, một tạp chí hàng tháng xuất bản nghiên cứu chất lượng cao nhất trong tất cả tỷ số bóng đá lĩnh vực vật lý, tinh khiết và ứng dụng.
Nhóm đã sử dụng laser tia X lớn nhất thế giới, XFEL châu Âu, để chụp ảnh tỷ số bóng đá phân tử phức tạp. Với tỷ số bóng đá tia X tia X cực kỳ sáng, tỷ số bóng đá nhà khoa học đã có thể chụp ảnh chụp nhanh tỷ số bóng đá phân tử iodopyridine pha khí với độ phân giải nguyên tử.
Trong phương pháp được gọi là hình ảnh vụ nổ Coulomb, xung tia X-tia X cường độ cao và cực ngắn đã loại bỏ nhiều electron từ phân tử. Do lực đẩy tĩnh điện mạnh mẽ giữa tỷ số bóng đá nguyên tử được tích điện tích cực, phân tử phát nổ trong vài phần giây - một phần triệu của một phần trăm giây, tỷ số bóng đá nguyên tử riêng lẻ bay ra và được đăng ký bởi máy dò.
"Nhóm của chúng tôi và nhiều nhà nghiên cứu khác đã thực hiện tỷ số bóng đá thí nghiệm hình ảnh vụ nổ Coulomb tương tự trong một thời gian, nhưng chúng tôi chưa bao giờ có thể chụp những hình ảnh rõ ràng và rõ ràng như vậy của một phân tử tương đối lớn như vậy với kỹ thuật này trước đây," Rolles nói.
"Một trong những điểm chính ở đây là chúng ta có thể thấy tất cả tỷ số bóng đá nguyên tử hydro, rất khó hình ảnh bằng tỷ số bóng đá kỹ thuật thông thường hơn như tia X hoặc nhiễu xạ electron", Rudenko nói thêm.
Tác phẩm được xuất bản trên Nature tỷ số bóng đá lý là một phần trong nỗ lực rộng hơn để phát triển kỹ thuật hình ảnh mới này.
"Gần đây, sự hợp tác tỷ số bóng đá chúng tôi đã xuất bản một bài báo liên quan chặt chẽ trongNghiên cứu đánh giá tỷ số bóng đá lý, Được dẫn dắt bởi sinh viên tốt nghiệp của chúng tôi, Xiang Li, nơi chúng tôi đã chỉ ra rằng đối với tỷ số bóng đá phân tử có phần đơn giản hơn, ngay cả cấu trúc 3D đầy đủ có thể được nắm bắt, "Rudenko nói.
Hình ảnh là một bước quan trọng để ghi lại tỷ số bóng đá bộ phim phân tử, mà tỷ số bóng đá nhà nghiên cứu hy vọng sẽ sử dụng trong tương lai để quan sát tỷ số bóng đá chi tiết về tỷ số bóng đá phản ứng sinh hóa, hóa học và vật lý với độ phân giải cao.
"Xem điều này hoạt động tốt như thế nào với tỷ số bóng đá xung tia X cực kỳ ngắn từ tia laser điện tử tự do tia X như XFEL châu Âu đã khiến chúng tôi thực sự hào hứng với triển vọng có thể sử dụng tỷ số bóng đá phản ứng quang hóa.
Nhận thức này đặc biệt kịp thời vì Phòng thí nghiệm quốc gia SLAC ở Stanford sắp bắt đầu laser X-quang tốc độ lặp lại cao được nâng cấp, LCLS-2 vào mùa thu này, sẽ cung cấp tỷ số bóng đá xung cao hơn 1.000 lần mỗi giây so với phiên bản hiện tại được sử dụng cho đến nay. Kết hợp tỷ số bóng đá tốc độ lặp lại cực kỳ cao này với kỹ thuật hình ảnh vụ nổ Coulomb đã được chứng minh hứa hẹn sẽ cách mạng hóa lĩnh vực "làm phim" phân tử, sẽ có lợi cho tỷ số bóng đá lĩnh vực công nghệ quan trọng như chuyển đổi năng lượng mặt trời, quang hóa quang hóa và quang hợp nhân tạo.
"Gần đây chúng tôi đã nhận được hơn 1,1 triệu đô la tài trợ từ Quỹ khoa học quốc gia để mua tỷ lệ lặp lại cao, laser femtosecond 100 kHz cho phòng thí nghiệm của chúng tôi tại K-State," Rudenko nói. "Với tia laser mới này và những điều chúng tôi đã học về hình ảnh vụ nổ Coulomb, chúng tôi hy vọng cũng có thể tham gia tỷ số bóng đá bộ phim tương tự ở đây."
Rolles và Rudenko làm việc tại Phòng thí nghiệm J.R. MacDonald tại Khoa Vật lý tỷ số bóng đá, một trong những trung tâm hoạt động tích cực nhất về vật lý nguyên tử, phân tử và quang học ở Hoa Kỳ. Tương tự như SLAC, phòng thí nghiệm được tài trợ bởi Bộ Năng lượng Hoa Kỳ.
Công việc được thực hiện bởi một nhóm nghiên cứu quốc tế lớn do Rebecca Boll dẫn đầu từ XFEL châu Âu, bao gồm tỷ số bóng đá nhà nghiên cứu từ tỷ số bóng đá trường đại học Hamburg, Frankfurt, và Main. Trung tâm gia tốc Hoa Kỳ SLAC, cụm Hamburg Xuất sắc CUI: Hình ảnh nâng cao về vật chất, Trung tâm Khoa học Laser điện tử tự do tại Desy, Desy và Châu Âu XFEL.