Исследователи научились отслеживать движение электронов
Важнейшие процессы в биологии, химии и других сферах протекают на уровне, уследить за которым невозможно даже с помощью самого мощного микроскопа. Специалисты уже давно пытаются заглянуть в мир атомов и даже научились следить за ядрами, а вот с наблюдением за движением электронов все оказалось куда сложнее.
Образование вспышек в рентгеновском лазере
Американские исследователи из Национальной ускорительной лаборатории SLAC сумели запечатлеть движения электронов. Для этого команда собрала рентгеновский лазер XLEAP, способный создавать вспышки длинной всего в 280 аттосекунд (10 -18 секунд). Как раз в такие промежутки времени протекают химические реакции на уровне электронов, и новое устройство позволяет четко фиксировать их движение кадр за кадром. Ранее ученые уже использовали подобные аппараты на той же частоте, но их мощности не хватало для полноценных исследований.
Схема конструкции рентгеновского лазера
Рентгеновский лазер создает вспышки с помощью связок электронов, которые разгоняются почти до скорости света. Они проходят через ондулятор, и часть их энергии конвертируется в рентгеновское излучение. Создателям новой версии аппарата необходимо было максимально сократить время вспышек, чтобы зафиксировать крайне быстрые процессы. Для достижения нужного результата исходные связки электронов скомпрессировали с помощью двух дополнительных магнитных комплексов, что позволило увеличить их эффективность.
В будущем ученые планируют заняться оптимизацией нового устройства, чтобы достичь более высокой частоты пульсаций. Они также займутся улучшением других моделей, чтобы увеличить количество вспышек в 8 тысяч раз - до миллиона в секунду. Это позволит полноценно исследовать все процессы, протекающие в молекулах. В результате у исследователей получится проводить ранее не возможные эксперименты.
