Reacción de microscopio moléculas individuales de los rayos X '

Con el fin de exponer las moléculas individuales, también se necesita una nueva técnica de rayos X: con la ayuda de la muy potente impulso láser la molécula es robado rápidamente de dos electrones firmemente unidos. Esto conduce a la creación de dos iones cargados positivamente que vuelan separados unos de otros abruptamente debido a la repulsión eléctrica. Al mismo tiempo, el hecho de que los electrones se comportan como ondas también se utiliza para provecho. "Se puede pensar en ello como un sonar", explica el director del proyecto, el profesor Hasta Jahnke, del Instituto de Física Nuclear. "La onda de electrones es dispersada por la estructura molecular durante la explosión, y se registró el patrón de difracción resultante. Por lo tanto, pudimos esencialmente de rayos X de la molécula de dentro, y la guardan en varias etapas durante su ruptura."

Para esta técnica, conocida como "formación de imágenes de difracción de electrones," físicos en el Instituto de Física Nuclear pasaron varios años desarrollar más la técnica COLTRIMS, que fue concebido allí (y se refiere a menudo como un "microscopio de reacción"). Bajo la supervisión del Dr. Markus Schöffler, un aparato correspondiente se modificó de para los requisitos de la XFEL Europeo de antemano, y diseñado y realizado en el curso de una tesis doctoral por Gregor Kastirke. No es una tarea sencilla, ya que Jahnke Hasta observa: "Si tuviera que diseñar una nave espacial con el fin de volar de forma segura a la luna y volver, sin duda me gustaría Gregor en mi equipo estoy muy impresionado por lo que logró aquí.".

El resultado, que fue publicado en la edición actual de la revista Physical Review X, proporciona la primera evidencia experimental de que este método funciona. En el futuro, las reacciones fotoquímicas de moléculas individuales pueden ser estudiados utilizando estas imágenes con su alta resolución temporal. Por ejemplo, debería ser posible observar la reacción de una molécula de tamaño medio a los rayos UV en tiempo real. Además, estos son los primeros resultados de la medición para ser publicados desde el inicio de las operaciones de la estación de experimento a pequeña Quantum Sistemas (SQS) en el XFEL Europeo a finales de 2018.