Rūpniecība

Ķīmisko reakciju molekulārās dinamikas novērošana reāllaikā

Ķīmisko reakciju molekulārās dinamikas novērošana reāllaikā


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Notiekoša NIST (Nacionālais standartu un tehnoloģiju institūts) projekts noslēdz vienu no mūsdienu zinātnes vispieprasītākajiem mērķiem: spēju novērot detalizētu ķīmisko reakciju dinamiku, kad tās notiek - molekulu, atomu un elektronu telpiskajā skalā un pikosekundes vai pat īsākas.

Pētnieki ir izstrādājuši un parādījuši ļoti neparastu, kompaktu un salīdzinoši lētu rentgenstaru avotu attēlveidošanas sistēmai, ko drīz var izmantot, lai izveidotu zinātniekiem un inženieriem vajadzīgās “molekulārās filmas”. "Es uzskatu, ka mēs varēsim izmērīt starpatomu attālumus līdz sub-angstromu precizitātei," saka Džoels Ulloms no Kvantu ierīču grupas PML Kvantu elektronikas un fotonikas nodaļā, Sadarbības projekta galvenais pētnieks un komandas vadītājs, kas izveidoja rentgena avotu. "Un ķīmisko reakciju laikā mēs varēsim vērot atoma mēroga darbību ar pikosekunžu izšķirtspēju."

"Rentgena avots ir jauna galda sistēma, kas rada pikosekundes rentgenstaru impulsus, kas ir svēts grāls zinātnieku vidū, kuri cenšas noskaidrot precīzu, reālā laika elektronu, atomu un molekulu kustību", saka Marla Dowell, PML avotu un detektoru grupas vadītājs. "Galu galā šī galda virsma spēs konkurēt viens pret otru ar daudz dārgākām un sarežģītākām sinhrotrona metodēm."

Darbības princips sākas ar impulsa infrasarkano staru (IR) lāzera staru, kas tiek sadalīts divās daļās. Pirmo daļu izmanto pētāmā materiāla fotoekskvitēšanai, uzsākot ķīmisko reakciju. Otrā daļa tiek novadīta vakuuma kamerā, virs kuras atrodas ūdens rezervuārs, kam ir niecīga diafragma, kas ved uz kameru. Ūdens kamerā tiek ievilkts ar 0,2 mm platu strūklu, un lāzera stars tiek fokusēts uz straumējošā ūdens strūklas mērķi.

[caption id = "attachment_1198" align = "aligncenter" width = "300"] Tuvplāns ūdens strūklas mērķim (vertikāla līnija, ~ 0,2 mm plata), ko izmanto, lai radītu pikosekundes rentgenstaru impulsus. [Attēlu avots: Jens Uhlig] [/ paraksts]

"Tas aizdedzina mērķa plazmu," saka Ulloms, "un daži no jonizācijas elektroniem paātrinās - pateicoties ļoti lielajiem lāzera elektriskajiem laukiem - atkal ūdens mērķī. Tur viņiem notiek tāds pats pēkšņs palēninājums, kādu elektroni veic parastajā rentgena mēģenē. IR starā ir ļoti maz enerģijas uz vienu fotonu. Bet tas, kas rodas no mijiedarbības ar mērķi, ir rentgenstari ar enerģijām 10 000 reižu lielāks. Tad mēs salīdzinām rentgena staru tā, lai tas iedarbotos uz interesējošo paraugu. ” Pēc tam rentgenstari iziet cauri paraugam un atsevišķā kriogēnā kamerā, kur supravadoši rentgena detektori reģistrē absorbcijas spektru.

Septembrī komanda parādīja, ka rentgena avots ir stabils ievērojamā laika intervālā. Nākamais solis ir sākt ar to nodarboties ar zinātni. "Mūs ļoti interesē fotoaktīvi materiāli, nākamās paaudzes saules bateriju komponenti un katalizatori," saka Ulloms. "Mēs sāksim ar modeļu sistēmām un turpināsim.


Skatīties video: Tālmācības vidusskola: Metālu ķīmiskās īpašības. Rīgas. Ķīmija (Jūlijs 2022).


Komentāri:

  1. Condan

    Sorry, but this option does not suit me. Maybe there are more options?

  2. Derrill

    Piedod, bet, manuprāt, tu kļūdies. Esmu pārliecināts. Mēģināsim to apspriest.

  3. Chochmo

    Big to you thanks for the necessary information.

  4. Irus

    Manuprāt, tas ir acīmredzami. Vai nemēģinājāt meklēt Google.com?

  5. Teijo

    Tu esi izskatīgs. Bija patīkami ar jums tērzēt virtuāli. man tevis pietrūks. Tieši tā.



Uzrakstiet ziņojumu