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电子在十亿分之一秒内的移动

2019-08-11 点击:682

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除非你是像Flash这样的超级英雄,否则分子世界比任何人都要快。例如,在化学反应过程中,微小的电子从原子的一侧移动到另一侧,只需要几百秒。首先将1秒分为10亿份,现在将其中一份分成10亿份。这是一个Atosecond:这是一个阿秒(阿秒或第二个):十分之一秒。百分之一秒(或1 x 10 ^ -18秒)。

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图中所示的attoclock测量激光脉冲,这是十亿分之一秒的十亿分之一秒。照片:Terry Anderson/SLAC国家加速器实验室

这是一个非常短的时间,但为了理解我们周围的量子事件的无形宇宙,科学家们需要一种方法来测量这种亚洲尺度的分子效应。根据发表于3月号杂志《自然光子学》杂志的一篇新论文,一组科学家发现了一种新方法,一种新的“attoclock”可以让时间变得非常小。规模。该研究的作者之一,斯坦福大学PULSE研究所的SLAC和资深科学家Ryan Coffee说,在宇宙时代,有一半的时间发生在一秒钟内,100 ns(百万分之10) ,这是我们测量设备的潜在分辨率。

测量即时事件信息

SLAC Labs是世界上一些最快的X射线激光器的诞生地,能够发射仅持续几十秒的脉冲。当指向单个原子和分子时,闪烁的速度可以使SLAC成为“分子膜”这是在阿秒时间尺度拍摄的一系列照片,捕捉运动的化学元素。然而,射击量子物理事件的一个问题是,到目前为止,没有非常可靠的方法来测量这些X射线爆炸的速度或强度。并没有准确的测量,科学家无法解释它们。从这些分子膜收集的数据。在他们最近的论文中,描述了一种称为“attoclock”的新分子计时方法。

。为了启动时钟,目标原子或分子被放置在圆的中心,在那里它被来自实验室的阿秒激光器的超快脉冲破坏。当脉冲撞击原子时,原子会电离并释放一些电子。激光器的旋转电场有?诮庑┳杂傻缱右嫉?16个探测器中的一个。研究人员可以准确地说出激光爆炸中的能量是多少,以及通过跟踪电子的位置到达目标的时间。

这就像观看手表一样,电子可能会在1点钟或3点钟位置或任何时间点从探测到X射线脉冲的确切位置撞击探测器。该团队的attoclock实验效果比预期更好,技术升级只会使设备在未来几年更加准确。通过这些细节,可以确定新的化学行为,并且在化学反应过程中,实验室超精密分子膜捕获具有令人难以置信的清晰度的单个分子的行为。进一步的实验甚至可以帮助解释手性等现象,这取决于分子在反应过程中如何移动和变化。你可以开始研究为什么大自然将分子塑造成形状。在接下来的几年里继续关注更多的原子更新。只需要几秒钟。

博科花园|文字:Brandon Specktor/Live Science

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图中所示的attoclock测量激光脉冲,这是十亿分之一秒的十亿分之一秒。照片:Terry Anderson/SLAC国家加速器实验室

这是一个非常短的时间,但为了理解我们周围的量子事件的无形宇宙,科学家们需要一种方法来测量这种亚洲尺度的分子效应。根据发表于3月号杂志《自然光子学》杂志的一篇新论文,一组科学家发现了一种新方法,一种新的“attoclock”可以让时间变得非常小。规模。该研究的作者之一,斯坦福大学PULSE研究所的SLAC和资深科学家Ryan Coffee说,在宇宙时代,有一半的时间发生在一秒钟内,100 ns(百万分之10) ,这是我们测量设备的潜在分辨率。

测量即时事件信息

SLAC Labs是世界上一些最快的X射线激光器的诞生地,能够发射仅持续几十秒的脉冲。当指向单个原子和分子时,闪烁的速度可以使SLAC成为“分子膜”这是在阿秒时间尺度拍摄的一系列照片,捕捉运动的化学元素。然而,射击量子物理事件的一个问题是,到目前为止,没有非常可靠的方法来测量这些X射线爆炸的速度或强度。并没有准确的测量,科学家无法解释它们。从这些分子膜收集的数据。在他们最近的论文中,描述了一种称为“attoclock”的新分子计时方法。

。为了启动时钟,目标原子或分子被放置在圆的中心,在那里它被来自实验室的阿秒激光器的超快脉冲破坏。当脉冲撞击原子时,原子会电离并释放一些电子。激光器的旋转电场有助于将这些自由电子引导到16个探测器中的一个。研究人员可以准确地说出激光爆炸中的能量是多少,以及通过跟踪电子的位置到达目标的时间。

这就像观看手表一样,电子可能会在1点钟或3点钟位置或任何时间点从探测到X射线脉冲的确切位置撞击探测器。该团队的attoclock实验效果比预期更好,技术升级只会使设备在未来几年更加准确。通过这些细节,可以确定新的化学行为,并且在化学反应过程中,实验室超精密分子膜捕获具有令人难以置信的清晰度的单个分子的行为。进一步的实验甚至可以帮助解释手性等现象,这取决于分子在反应过程中如何移动和变化。你可以开始研究为什么大自然将分子塑造成形状。在接下来的几年里继续关注更多的原子更新。只需要几秒钟。

博科花园|文字:Brandon Specktor/Live Science

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