Die neue Methode mit dem Namen XLEAP wird präzise Einblicke in die Elektronenbewegung chemische Prozesse geben, die in Milliardstel Sekunden ablaufen und entscheidende Aspekte des Lebens bestimmen.
Die Technologie, die als XLEAP (X-ray laser-enhanced attosecond pulse generation) bezeichnet wird, ist ein großer Fortschritt, auf den Wissenschaftler seit Jahren hingearbeitet haben, und sie ebnet den Weg für bahnbrechende Studien darüber, wie Elektronen, die um Moleküle herum beschleunigen, entscheidende Prozesse in Biologie, Chemie, Materialwissenschaft und mehr initiieren. Das Team stellte seine Methode heute in einem Artikel in Nature Photonics vor.
“Bis jetzt konnten wir die Bewegungen von Atomkernen genau beobachten, aber die viel schnelleren Elektronenbewegungen, die tatsächlich chemische Reaktionen antreiben, waren verschwommen”, sagte der SLAC-Wissenschaftler James Cryan, einer der Hauptautoren des Papiers und Forscher des Stanford PULSE Institute, einem gemeinsamen Institut von SLAC und Stanford University. “Mit diesem Fortschritt können wir mit einem Röntgenlaser sehen, wie sich Elektronen bewegen.”
Studien über diese Zeitskalen könnten beispielsweise zeigen, wie die Absorption von Licht während der Photosynthese fast augenblicklich Elektronen umher schiebt und eine Kaskade von viel langsameren Ereignissen auslöst, die letztlich Sauerstoff erzeugen.
“Mit XLEAP können wir Röntgenimpulse mit genau der richtigen Energie erzeugen, die mehr als eine Million Mal heller sind als Attosekundenimpulse mit ähnlicher Energie zuvor”, sagt SLAC-Wissenschaftler Agostino Marinelli, XLEAP-Projektleiter und einer der Hauptautoren der Studie.
Eine Attosekunde ist eine unglaublich kurze Zeitspanne – zwei Attosekunden sind zu einer Sekunde, wie eine Sekunde im Zeitalter des Universums.
Quelle/Sender: SLAC
VonNaftali/מנפּתלי/ByNaftali 