2005年4月22日
使用超高速脉冲x射线,科学家在美国能源部斯坦福线性加速器中心(线性)观察到灿烂地快速固体融化成液体的第一步。他们报道的结果在4月15日出版的《科学》杂志上。欧洲杯线上买球
这个实验是第一个两个实验使用femtosecond-fast x射线产生一个线性加速器(直线加速器)。Sub-Picosecond脉冲源(许可证)设施使世界上最短的束电子和把他们变成了非常聪明的短脉冲x射线光一千倍比同步环。duration-lasting 80飞秒脉冲的短,或80/1000000000000000 second-shine闪电般的闪光灯在原子和分子的快速活动。
“因为惊人的x射线源的属性,我们可以回答凝聚态物理的一个长期存在的问题,关于如何固体变成液体超快的时间尺度上,“亚伦Lindenberg说,斯坦福同步辐射实验室人员科学家(SSRL),它是线性的一部分。
Lindenberg科学论文的第一作者,其中包括50名科学家从17世欧洲杯线上买球界各地的机构。其他就职实验的结果出现在3月25日物理评论快报。Adrian Cavalieri来自密歇根大学的从线性和50的同事,SSRL和其他15个机构开发和测试一个新的计时技术,将是至关重要的,未来实验在许可证和的光源(拼箱),在SLAC在建。拼箱的许可证是奠定了基础,会产生超快的x射线,更亮,朝彼此阶段。结果将是“分子电影”,允许科学家观察化学反应发生。
在第一个许可证实验中,研究人员照激光融化室温半导体晶体材料和发送超短光脉冲探针材料。提供的散射x射线的第一步从固体到液体。在实验开始前,原子随机移动很小的距离振动但保存在位置其他原子通过化学键。激光瞬间打破了债券,允许原子继续朝着他们朝前的随机方向键坏了。在第一个几百飞秒固体和液体之间,研究人员发现,原子,平均而言,保留了常规,重复位置的典型固体晶体。然而,原子已经远离他们的初始位置,表现出液体的无序结构。结果是一个很不寻常的,中间状态的物质。
“这是第一次我们已经能够看通路原子跟随第一个飞秒从固体到液体物质的转换,“Lindenberg说。
研究人员学会了过渡态是由惯性动力学,上面只简单地写着牛顿第一法律发生对象持续运动状态(在同一个方向)。理解超高速融化的过渡步骤可能技术应用程序,例如在微加工和激光眼科手术。
孵蛋的飞秒光
在超高速实验中,时间就是一切。将数据以chronologically-important看到化学或其他反应时间需要时间戳激光脉冲的到来开始反应和x射线脉冲的到来,观察系统。
时间戳这样短暂的脉冲,研究者一束电光晶体的旁边。每个电子群所产生的强电场改变晶体的性质,但只有在即时的电子经过。激光的特点退出水晶揭示每个x射线脉冲的到达时间。
许可证和未来拼箱实验方面的新的超高速科学中心在线性,斯坦福大学和SSRL将提供世界领导研究和实验技术的发展采用超高速x射线脉冲。欧洲杯线上买球美国能源部科学办公室基金SLAC SSRL和超快的科学中心。欧洲杯线上买球
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