Material of portal nuclear knowledge BelNET
article / document resource request "1487"
2021-10-28 Портал BelNET продолжает неделю лазеров на свободных электронах.
На сайте Европейского XFEL опубликована статья "Exploring Chirality with an X-ray Laser" - "Исследование киральности с помощью рентгеновского лазера". Международная группа ученых во главе с Национальной ускорительной лабораторией SLAC, European XFEL и Кассельским университетом выполнила пионерское исследование по изучению киральности с использованием ультракоротких и сверхинтенсивных импульсов рентгеновского лазера на свободных электронах LCLS, США. Это исследование откроет различные новые возможности для исследования киральных образцов, а на европейском XFEL в следующем году запланирована генерация циркулярно поляризованного света для ондулятора мягкого рентгеновского излучения SASE3. Киральность - это фундаментальное явление, при котором неперекрывающиеся зеркальные изображения неожиданно влияют на нашу повседневную жизнь. Например, оно отвечает за восприятие запаха, вкуса и действие большинства фармацевтических препаратов на любой живой организм. На самом деле, молекулярные строительные блоки всей известной биологической материи обладают киральностью, т. е. направленной структурой. Исследование сверхбыстрой структурной и электронной динамики в киральных молекулах может внести вклад в междисциплинарные усилия по окончательному пониманию и контролю киральности. В своем эксперименте ученые использовали киральное модельное вещество трифторметилоксиран (C3H3F3O). Они использовали тот факт, что электрон в такой киральной системе, ионизованный посредством циркулярно поляризованного фотона, может при определенных условиях ощущать киральный потенциал. Такой процесс «отпечатывает» статус киральности в угловых диаграммах излучения электронов как отчетливую асимметрию. Это явление, называемое фотоэлектронным круговым дихроизмом (PECD), имеет большой потенциал в качестве инструмента для исследования киральной динамики с точки зрения отдельных молекулярных узлов, что стало возможным благодаря использованию высокой энергии фотонов, экстремальной яркости и прекрасного временного разрешения, доступных на XFEL. Как самые яркие в мире источники рентгеновского излучения, лазеры на свободных электронах являются многообещающими инструментами для внесения новаторского вклада в эту захватывающую тему, но пока что их использованию в этом отношении препятствует технологическая сложность. Одним из аспектов этой сложности была сложная комбинация управления поляризацией на основе XFEL для двух хорошо контролируемых ультракоротких импульсов разной энергии с настраиваемой временной задержкой между ними. Эта так называемая схема «двухцветного рентгеновского датчика накачки», использующая импульсы XFEL с управляемой поляризацией для первого и второго импульса, никогда не применялась в научных исследованиях до этого исследования. Для управления поляризацией ученые использовали так называемый ондулятор «Дельта», который позволяет осуществлять необходимый контроль поляризации для создания света с ручным управлением, то есть спиральностью, в качестве ключа для взаимодействия с хиральными системами. Уникальные экспериментальные условия в результате дали ученым наблюдать киральную молекулу из определенного атомного узла, в то время как она теряла один из своих атомов. Подробности см. на сайте XFEL. Ссылка на статью на указанную тему, которую можно прочитать в свободном доступе: SIlchen, M., Schmidt, P., Novikovskiy, N.M. et al. Site-specific interrogation of an ionic chiral fragment during photolysis using an X-ray free-electron laser. Commun Chem 4, 119 (2021). DOI: 10.1038/s42004-021-00555-6. Download:
|
Sign In
