За последнее десятилетие усовершенствования лазеров позволили исследователям изучать химические реакции с такой огромной скоростью, как никогда ранее. Теперь они собираются двигаться дальше, так как был построен новый рентгеновский лазер, который сможет отслеживать движение электронов в молекулах, и этот процесс настолько быстрый, что измеряется в аттосекундах.
Ученые разработали лазер, который излучает рентгеновские импульсы с небольшой долей секунды. Эти импульсы используются для «фотографирования» движения электронов и атомов по мере их смещения во время химической реакции. Открытие этого окна в квантовый мир даст огромный толчок для развития, и покажет, как молекулярные процессы инициируются в биологии, химии, материаловедении и в многом другом.
Это устройство называется генерацией аттосекундных импульсов с использованием рентгеновского лазера “XLEAP”, и оно генерирует лазерные импульсы каждые 280 аттосекунд, что составляет примерно четверть миллиардной секунды. Или, другими словами, интервал между всплесками составляет одну секунду, а одна секунда равна 113 миллионам лет.
«До сих пор мы могли точно предсказать движения атомных ядер, но более быстрые электронные движения, которые фактически приводят к химическим реакциям, были не известны», - сказал Джеймс Криан, - один из ведущих авторов проекта. «Благодаря этому прогрессу мы сможем использовать рентгеновский лазер, чтобы увидеть, как движутся электроны и как это создает основу для развития химических реакций. Данное открытие расширяет границы науки в огромных масштабах».
Команде удалось создать точно синхронизированные пары аттосекундных рентгеновских импульсов, которые запускали электроны в движение, а затем сумели их зафиксировать. Поскольку наблюдения XLEAP представляют собой только, в последовательности их соединяют для создания полноценных фильмов «в движении», которые затем можно использовать для наблюдения и лучшего понимания работы этих реакций.
XLEAP - это действительно большой прогресс, который изменит будущее науки в целом. Команда уже получила некоторые интересные наблюдения, но система модернизируется для достижения более точных данных, которые изменят человечество.
