Новости

Созданы новые «атточасы», способные измерить временные параметры движения электронов

Атточасы

Все, что происходит на атомарном и молекулярном уровнях, происходит так быстро, что это невозможно ощутить никакими человеческими чувствами. К примеру, крошечному электрону, для того, чтоб переместиться от одного атома к другому во пора химической реакции, требуется итого несколько сотен аттосекунд. А что такое аттосекунда? Возьмите секунду и разделите ее на биллион частей, а потом одну доля разделите еще на биллион меньших частей. Аттосекунда — это 1*10^-18 секунды.

Однако, для того, чтобы постигнуть то, что происходит в невидимой «вселенной» квантовых событий, люд нуждаются в возможности измерять промежутки времени в масштабах аттосекунды. И на такое способны новые «атточасы», созданные исследователями из лаборатории линейных ускорителей SLAC Стэнфордского университета. В качестве базы новых часов используется рентгеновский лазер, способный вырабатывать импульсы, длительностью в несколько десятков аттосекунд, какой использовался ранее для съемки видео событий, происходящих на молекулярном уровне.

Однако съемка событий, имеющих касательство к квантовой физике, кардинально отличается от съемки событий из области классической физики и химии. Ранее у ученых отсутствовала возможность не лишь измерять, но и контролировать мощность импульсов рентгеновского излучения. А чересчур мощные импульсы оказывали воздействие на хрупкое квантовое состояние и поведение частиц, что делало невозможной правильную интерпретацию получаемых данных.

Принципы устройства атточасов были предложены швейцарскими физиками еще возле десятилетия назад. Но лишь в настоящее время стала являться возможность создания такого устройства, в основе которого лежит некоторое оборудование уже имеющееся в распоряжении специалистов лаборатории SLAC. Конструкция имеет диаметр 0.6 метра и располагается внутри небольшой вакуумной камеры. В состав конструкции атточасов входит 16 цилиндрических датчиков, установленных подобно спицам в колесе.

Рекомендуем почитать :  LG представила серию смартфонов LG Q7

«Сердцем» атточасов является атом или молекула, которая представляет собой и объект исследований одновр/еменно. Этот объект помещается в середина круга, образованного датчиками, и на него начинают подаваться импульсы рентгеновского излучения. Атом(ы) ионизируется и теряет отдельный их электронов, которые под воздействием электрического поля света лазера направляются в сторону датчиков и улавливаются одним из них. «Поймав» независимый электрон, ученые могут высчитать точное смысл энергии, заключенной в рентгеновском импульсе, и буквальный момент времени удара этим импульсом по исследуемому объекту.

Эксперименты, в которых были использованы атточасы, прошли более успешно, чем рассчитывали ученые. А шаги последующих модернизаций, которые будут проведены в ближайшие годы, сделают это конструкция еще более точным.

«Степень детализации, обеспечиваемый новым устройством, позволит глянуть на известные процессы совсем с новой точки зрения» — пишут исследователи, — «Молекулярные фильмы, которые будут сняты в ближайшем времени, прольют свет на особенности поведения определенных молекул и объяснят загадки, связанные с некоторыми явлениями, такими, будто хиральность молекул».

DailyTechInfo — Новости науки и технологий, новинки техники.

Добавить комментарий