Reação microscópio moléculas individuais dos raios-X '

A fim de expor as moléculas individuais, também é necessária uma nova técnica de raios-X: com o auxílio da extremamente poderoso pulso de laser a molécula é rapidamente roubado de dois electrões firmemente ligados. Isto conduz à criação de dois iões carregados positivamente que voam afastados uns dos outros de forma abrupta devido à repulsão eléctrica. Ao mesmo tempo, o fato de que os elétrons também se comportam como ondas é usada para vantagem. "Você pode pensar nisso como um sonar", explica o gerente de projeto Professor Até Jahnke do Instituto de Física Nuclear. "A onda de electrões é dispersada pela estrutura molecular, durante a explosão, e que gravado o padrão de difracção resultante. Nós portanto, capaz de, essencialmente, de raios-X da molula a partir de dentro, e observá-lo em várias etapas durante o seu rompimento."

Para esta técnica, conhecida como "imagem de difracção de electrões," físicos do Instituto de Física Nuclear passado vários anos a desenvolver ainda mais a técnica COLTRIMS, o qual foi concebido lá (e é muitas vezes referido como um "microscópio de reacção"). Sob a supervisão do Dr. Markus Schöffler, um aparelho correspondente foi modificada para os requisitos da XFEL Europeia antecipadamente, e concebido e realizado no decurso de uma tese de doutoramento de Gregor Kastirke. Nenhuma tarefa simples, pois Até Jahnke observa: "Se eu tivesse que desenhar uma nave espacial para voar com segurança para a lua e voltar, eu definitivamente quero Gregor em minha equipe eu estou muito impressionado com o que conseguimos aqui.".

O resultado, que foi publicado na edição atual da revista Physical Review X, fornece a primeira evidência de que este método experimental funciona. No futuro, as reacções fotoquímicas das moléculas individuais pode ser estudada usando essas imagens com a sua elevada resolução temporal. Por exemplo, deve ser possível observar a reacção de uma molécula de tamanho médio para os raios UV e em tempo real. Além disso, estes são os primeiros resultados de medição a ser publicados desde o início da operação da estação experimental pequeno sistemas quânticos (SQS) no XFEL Europeia no final de 2018.