写的AZoM2004年5月4
科学家在美国能源部的布鲁克海文国家实验室已经发布了第一个实验的结果在布鲁克海文深紫外自由电子激光(DUV-FEL),一个设施产生强大的紫外激光的研究应用。研究人员调查了气体分子的分裂激光——当他们是高度亢奋的研究可能提供洞察许多基本的化学和物理过程,是基于molecule-light交互,如光合作用、辐射损伤,臭氧的形成。
“这个实验帮助我们理解的细节发生了什么当我们与高能紫外线激发分子,”亚瑟说,布鲁克海文国家实验室的化学家西装,实验的首席科学家。描述的结果是2004年2月27日发行的《物理评论快报。
在这个实验中使用的气体叫做甲基氟化。每个分子可以被认为是和两个部分:一个带负电荷的氟原子,或氟离子和带正电的离子包含甲基三个氢原子连着一个碳原子。当衣服和他的团队DUV-FEL的紫外线光束瞄准一束甲基氟化气体,气体分子每吸收一个光子能量,或微小的光,“包”,导致他们分开,或分离,到他们的积极的和消极的片段,称为离子对。
这种分离是一个特例,适合解释道。当分子吸收大量的能量,通常它会吐出一个电子,变成一个积极的离子。但有时,分子可以暂时存在于“superexcited”国家,电离吸收足够的能量,但没有这样做。相反,他们可以分裂成碎片。通过研究部分,科学家可以获得整个分子信息和bond-breaking过程的细节。
在这个实验中,西装和他的同事使用一种称为“离子对成像”的技术了解甲基氟对光线的反应。将分子分解成离子对之后,他们追踪氟离子的运动,使他们罢工一个屏幕,记录每个离子位置的影响。由此产生的模式给了科学家们的信息的速度和轨迹氟离子。通过工作落后,他们可以了解整个甲基氟分子的性质及其与光的相互作用。
“甲基氟化是一个很好的测试用例使用在第一个恶魔实验中,但我们希望研究其他分离流程,”说。“我们尚未充分利用DUV-FEL的许多独特的特性和功能,这将帮助我们了解电子在分子化学键和破碎的改变。”
理解DUV-FEL
DUV-FEL位于国家同步光源(NSLS)设施布鲁克海文产生红外线,紫外线,和x射线光通过加速电子在一个圆形路径以很高的速度,但它并不是以相同的方式工作。相反,首个电子直线加速直线加速器(直线加速器)。然后通过“摇摆的人,”一个装置,利用一系列的永久磁铁迫使他们“摆动”波浪路径。这种摆动运动导致的电子发光。
在这一点上,电子需要一点帮助,以产生光的品质DUV-FEL科学家需要执行他们的实验——稳定的波长和频率,而且非常短的脉冲。因此,遍历孑孓,电子是同时加上光从“种子激光器。“种子激光给电子振通过调节他们的运动,这样他们释放出更多的集中,高度光。接下来,电子输入一个“群压缩机”设备,他们分成小集群。最后,电子被发送到一个第二,不再摇摆的人,他们发出的光脉冲,可用于实验。”
DUV-FEL是非常强烈的高能光脉冲源,”适合说。“但恶魔光其他独特的属性。很连贯,或稳定,每个脉冲持续不到1000000000000秒。这些短,强烈的“闪光”让我们快速的“快照”短暂的分子过程,如化学反应,使用光。这些实验我们希望将来执行。”
这项研究是由办公室的基本能源科学在美国能源部科学办公室,美国国家科学基金会,罗伯特·韦尔奇基金会。欧洲杯线上买球