反应显微镜“X射线”单个分子

对于超过200年,我们一直在使用X射线看看里面的事,发展到越来越小的结构 - 从晶体纳米颗粒。现在,物理学家已经实现了质的飞跃:使用新的实验技术,它们已能“透视”分子如氧和查看他们在缩影运动。

为了暴露单个分子,还需要一个新的X射线技术:用极其强大的激光脉冲的分子快速地抢劫2个牢固地结合的电子来进行。这导致了创造,彼此突然飞散开两个带正电的离子由于电斥力。同时,一个事实,即电子也表现得像波浪用来优势。 “你可以认为它像一个声纳,”项目经理教授直到杨克从核物理研究所解释说。 “电子波由分子结构中的爆炸过程中散射,我们记录了所得衍射图案。因此,我们能够基本上透视从内的分子,并在其破裂期间几个步骤观察它。”

对于这种技术,被称为“电子衍射成像”,在核物理研究所物理学家花费几年进一步发展COLTRIMS技术,它被设想存在(并且通常被称为“反应显微镜”)。下马库斯Schöffler医生的监督下,相应的装置被修改为欧洲XFEL的要求提前,并设计和在博士论文通过格里Kastirke的过程中实现的。没有简单的工作,直到杨克指出:“如果我有,以设计飞船安全飞行到月球,我肯定会想格雷戈尔在我的球队,我很被他在这里完成的印象。”

结果,这是发表在杂志物理评论X的当前问题,提供了第一手的证据表明,这种实验方法的工作原理。在未来,单个分子的光化学反应可使用与他们的高时间分辨率的这些图像进行研究。例如,它应该可以观察到中型分子在紫外线实时反应。另外,这些都是因为在欧洲XFEL小量子体系(SQS)实验站的操作在2018年底前开始出版第一测量结果。

资源 Goethe University Frankfurt. "Reaction microscope 'X-rays' individual molecules." ScienceDaily. ScienceDaily, 11 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200611094204.htm>.