Mikroskopik miqyosda juda ko'p ilm-fan sirlari yashiringan. Ushbu sirlarni ochish uchun AQSh Energetika departamentining Stenford Linear orolgan markazida (SLAC) Linear originatsiyasining (SLAC) tomonidan chiziqli izchil manbai (LCLS) tomonidan o'rganish uchun yig'ilmoqda.
LCLS gigant mikroskop kabi, Ultra - - - - - - - - - - - - ippoqlari va ularni aniq ilmiy asboblarga yo'naltirdi. Olimlar bir zumda atomlarning harakatlanishini qo'lga kiritish uchun foydalanadilar, haqiqiy {{3} Yaratilgan suyuqlik dinamikasini kuzatib, vaqtning o'ziga xos dinamikasini kuzatib borishadi va hayotning asosiy xususiyatlarini oching va hayotning asosiy mexanizmlarini tushunadilar. Muvaffaqiyatli operatsiyadan so'ng, LCLS - - - -} deb nomlanuvchi LCLS deb nomlanuvchi muhim modernni tugatgan. Yangilangan tizim x {{}} reytment reytmini sekundiga yiliga 120 baravar oshirdi, deyarli o'n baravar ko'paydi. Ushbu sakrash yangi avlod va tadqiqot usullarini keltirib chiqaradi, olimlarga olimlarga - chet ellik ilmiy masalalarni hal qilishga imkon beradi.
Samarali fotonlarni ushlash: kunlardan kungacha sakrash
Turli xil tadqiqot vositalari orasida QRIX va kimyoxlar spektrometrlar rezonalik x {{0} {RIXS) texnologiyasidan foydalanishda rezonalik x - Rey tarqalishidan foydalanadilar. Ushbu texnologiya x - rays pulslari bilan namunalarni yoritib, ichki - qobiq elektronlari; Elektronlar barqaror holatiga qaytishganda, ular fotonlar shaklida energiyani chiqaradilar. Ushbu echilgan fotosuratlarni tahlil qilib, tadqiqotchilar reaktsiyaning oraliq jarayonlarini rekonstruktsiya qilishlari va kvant materiallarining elektron xususiyatlarini aniq tekshirib ko'rishlari mumkin.
Slek va Qnilak asbobining boshlig'i Georgi Dakovski RIXlar juda past ko'rsatkichli daromad bilan o'lchash usuli ekanligini tushuntiradi. Eksperimentlar, x -} Hodisalarning aksariyati, namunadan so'riladi yoki tarqalib ketadi va hech qachon detektorga etib bormaydi. O'rtacha, har bir milliardlikdagi baxtsizliklardan faqat bittasi muvaffaqiyatli aniqlanishi mumkin bo'lgan samarali signal beradi. Georgi Dakovski shtatlar: LCLSning asl urinish chastotasida, hatto eng kichik samarali fotonni egallab olishda, biz etarli ma'lumot to'plash uchun uzoq vaqt kutishimiz kerak edi. "
Biroq, endi LCLS 100 dan 10000 marta balandroq bo'lgan Ray Perols-ni, sekundiga 10000 marta balandroq bo'ladi. Bir paytlar tugash uchun bir necha daqiqa vaqt o'tgani uchun o'lchovlarni o'lchash mumkin.
Georgi Dakovski shunday dedi: "Ushbu takomillashtirish ajoyib o'zgarishlarni keltirib chiqardi. Nafaqat materiallar tezligini kuzatib boramiz va bizda aniqroq energiyani kuzatib boramiz va biz" Real "ni baholashimiz va biz" Film "ni ulasha olamiz va bularning barchasi LCLS-larga rahmat Xu - Rey pulse chastotasi sezilarli darajada oshirildi. "
Georgi DakovSki Qnixs asbobining yonida turadi
Bu bahor yangilanishlar tugaganidan keyin Qnixs asbobi debyutini amalga oshirdi. Bu 12 - fut bilan jihozlangan, - fut bilan jihozlangan - uzunligi 110 daraja aylanishi mumkin bo'lgan uzun spektrometr, rixs texnologiyasini amalga oshirish uchun RIXS texnologiyasini taqqoslash texnologiyasini taqqoslash texnologiyasini ishlatish Uning katta o'lchamlari olimlarga bir nechta burchaklardan juda yuqori aniqlikdagi materiallarni tahlil qilishga imkon beradi, ammo yuqori sifatli ma'lumotlarni olish uchun x - l {}}} L -} ning x {}}}} ning katta miqdorini talab qiladi. Ushbu imkoniyatlar uzoq vaqtdan beri LCLS foydalanuvchisi Jamiyatiga zarur bo'lgan, ammo juda baland foton talablari tufayli ular hozirgina amalga oshiriladi.
Tadqiqotchilar hozirda QRIXlardan yuqori - haroratni nol energiya yo'qotish bilan elektr energiyasini uzatishi mumkin bo'lgan yuqori darajadagi superkrlar kabi materiallarni o'rganishadi. Asosiy kvant hodisalarini chuqurroq tushunish juda samarali kvant kompyuterlarini rivojlantirishga, tibbiy maqsadlarda magnit rezonansni (MRI) texnikasini yaxshilash va mumkin bo'lgan zararsiz elektr uzatish tarmoqlarini keng miqyosda amalga oshirishga imkon beradi.
Kristjan Kunnus kimyoviy vositasi bilan
Qichimsina kvantli materiallarni tadqiq qilish uchun ishlatiladi, kimyoviy eritmadan toza suvni kimyoviy erituvchilarga, ultra -} dan toza suvning kimyoviy xususiyatlarini tahlil qilish uchun maxsus ishlab chiqilgan. Kimyoviy jarayonlarni batafsil ma'lumotlarga ko'ra, kelajakda sun'iy fotologik tozalash tizimlarini rivojlantirishga olib kelishi mumkin bo'lgan kimyoviy jarayonlar bilan batafsil tushunchalarni taqdim etadi.
2021 yilda kimyrixlar 2021 yilda o'rnatildi va ko'p yillar davomida LCLS Fellline-da ishlaydi. Kristjan Kunnus, Slek olim va kimymiyot vositasi uchun asosiy tergovning x -} -} -} -} -}} -}} -}} -}} -}} -}} -}} {-} -}} -}} -}} lcls kompaniyasining tadqiqot potentsialini sezilarli darajada kengaydi. U: "Ilgari biz past - kontsentratsiyasini hal qila olmaymiz va u kimyoviy dasturlarda kimyoviy jarayonlarni to'liq aks ettira olmaymiz va u o'tmishda juda imkonsiz bo'lgan va hali ham yuqori -} yuqori darajadagi namunalarni tahlil qilishimiz kerak edi.
Molekulyar filmlarni ushlash: ikkinchisining trillion holatiga kimyoviy reaktsiyalarni kuzatish
Vaqtlardagi - edity, molekulyar va fotonika fanlari (TMO) ning so'nggi turlari, bir nechta yangi vositalar, qanday qilib biologiya, kimyo va materiallar fanlari bo'yicha turli xil jarayonlarni ishlab chiqishni rejalashtirmoqda. Ulardan biri bu "Cookie" (Cookie-fayllari) "Cookie-fayl" (MRO) (MRO) ecco-ning rezolyutsiyasi, uning yodgorligi LCLS yuqori takrorlash stavkasini to'liq undirish uchun mo'ljallangan 16 ta elektron detektor. Ushbu ilg'or tizimni LCLS Ultfast Lazer Pulses bilan birlashtirish orqali, tadqiqotchilar zalni aniq belgilash orqali, bu elektronlar molekulalardan qochib, energiya spektrini o'lchash va haddan tashqari elektronni juda aniqlik bilan o'lchashadi. Ushbu o'lchovlar olimlarga jinoyat va energiyani tabiiy muddatlarda tabiiy vaqt muddatlarida, bir soniyadan bir necha baravar qisqa muddatli holga kelishini ta'minlashga imkon beradi. Oxir oqibat, bunday tadqiqotlar nafaqat kvant nazariyasi chegarasini sinovdan o'tkazadi, balki yanada samarali katalizator va yoqilg'ini loyihalash uchun hal qiluvchi tushunchalarni ham beradi.
Slco asbobining boshlig'i Obaid, Sinfli Obaid: Biz endi o'tmishdagi tor "kuzatuv oynasi" tomonidan qo'zg'almaymiz; Ushbu yangilanish har bir tajribada kashf etishimiz mumkin bo'lgan ilmiy chegaralarni kengaytirdi.
TMO terminal stantsiyasining yangi a'zolaridan biri dinamik reaktsiya mikroskopi (orzu). Nomning nomi ta'kidlanganidek, orzusi tadqiqotchilarga kimyoviy o'zgarishlar paytida individual molekulalar holatini kuzatishga imkon beradigan kuchli reaktsiya mikroskopidir. Asbobni bitta molekulada nur sochib yuboradi, "portlaydi" molekulasi bilan butun elektronni asta-sekin echib oling. Olingan parchalar aniqlanib, molekulaning tarkibiy qismini yuqori {{}} rezolyutsiyasini rekonstruktsiya qilish uchun ishlatiladi. Millionlab bunday tasvirlarni yig'ish orqali, tadqiqotchilar kimyoviy reaktsiyaning - plyonkasini "filmi" qurishi mumkin.
"TMO" vositasi va TMO vositasidagi katta olim Jeyms Krenan, shuningdek, yorug'likni yutish, shunda gNA-ni boshqa tomondan boshqa tomondan ekishiga imkon beradi.
Ushbu taniqli texnologiyani butunlay LCLS ning yuqori - tezkor pulse-chastotaga mos keladi. Yagona molekulyar reaktsiyani to'liq ushlash uchun, tadqiqotchilar millionlab turli xil burchaklardan rasmlarni olishlari kerak, bu esa millionlab x - - - ni anglatadi. 2020 yilda jamoa imkoniyati tekshiruvi uchun mavjud bo'lgan fohishada prototip qurdi. Ular bir haftalik ma'lumotlarni to'plashdi, ammo faqat molekulyar filmning bitta doirasini yaratishlari mumkin.
Jeyms Kryan aytadi: "Dastlabki sharoitlarda, bitta reaktsiyani to'liq hal qilish uchun yillar olib borishi mumkin edi. Endi bu jarayonlarni to'liq yangi tarzda kuzatib boramiz. Ushbu yangilanish avvalgidek, iloji yo'q."
LLS-dagi ma'lumot yig'ish imkoniyatining sezilarli darajada o'sishi nafaqat yangi tadqiqot usullariga ega, balki AI modellarini tayyorlash uchun katta miqdordagi ma'lumotlar keltirilgan. Ushbu AI modellari tadqiqotchilarga yangi materiallarni o'rganish va yangi {1} - real yordami paytida operatorlarga vaqt ajratishlariga yordam beradi. Mattls Kling Kling va Rivojlanish bo'yicha direktor, ta'kidlashdi: "Ushbu AI texnologiyasining chuqur integratsiyasi shubhasiz ilmiy-tadqiqot manzili va ilmiy kashfiyot sur'atini tezlashtiradi".
Kengaytirilgan chiqish va yangi asbobsozlik tizimi, LCLS -}} LLLS tadqiqotlari doirasida sezilarli darajada kengaydi. Ayni paytda tadqiqotchilar birinchi tajribalardan ma'lumotlarni tahlil qilmoqdalar va bu yil ko'proq tajribalarni o'tkazish rejalashtirilgan. Ushbu ilg'or inshootlar tomonidan qo'llab-quvvatlangan ilmiy kashfiyotlar insoniyatning dunyoni shakllantiradigan asosiy jarayonlarni aytib beradigan tushunchasini yanada oshirishi kutilmoqda.
