华体会体育-官网下载—世界最强X射线激光制造出“迷你黑洞”

日期:2022-07-13 11:48:01 | 人气:

本文摘要:堪萨斯州立大学的研究人员惊讶地找到,当他们用世界上最弱的X射线激光炮击单个分子时,经常出现了一个“迷你黑洞”。这束反感的激光从内到外毁坏了分子,只留给一个空洞,类似于太空中的黑洞,研究人员期望,这一出乎意料的结果也许将推展病毒和细菌的整体光学技术发展,并协助科学家研发新型药物。堪萨斯州立大学的研究者是在对一个小分子展开X射线激光测试时生产出有这个“分子黑洞”的。单束激光脉冲把分子中仅次于的原子从里到外差不多“清空”了,只留给几个电子。

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堪萨斯州立大学的研究人员惊讶地找到,当他们用世界上最弱的X射线激光炮击单个分子时,经常出现了一个“迷你黑洞”。这束反感的激光从内到外毁坏了分子,只留给一个空洞,类似于太空中的黑洞,研究人员期望,这一出乎意料的结果也许将推展病毒和细菌的整体光学技术发展,并协助科学家研发新型药物。堪萨斯州立大学的研究者是在对一个小分子展开X射线激光测试时生产出有这个“分子黑洞”的。单束激光脉冲把分子中仅次于的原子从里到外差不多“清空”了,只留给几个电子。

此时该原子变为了一个空洞,于是以大大将分子其他部分的电子拖进去,就像黑洞在毁灭周围螺旋形的物质盘。堪萨斯州立大学的研究人员惊讶地找到,当他们用世界上最弱的X射线激光炮击单个分子时,经常出现了一个“迷你黑洞”。当用直线加速器相干性光源(LinacCoherentLightSource,LCLS)太阳光分子时,在30飞秒(千万亿分之一秒)内,这个分子丧失了多达50个电子,造成其发生爆炸。

LCLS常用于生物学个体——还包括病毒和细菌——的光学。研究人员期望通过这个分子黑洞的实验结果,可以更佳地利用这种激光,展开更加多有价值的实验。

直线加速器相干性光源(LinacCoherentLightSource,LCLS)需要以尽量低的能量收到X射线,并在样品被激光脉冲毁坏之前记录下数据。“对于任何用于强劲X射线对样品展开探讨的实验而言,你都想理解它如何对X射线作出反应,”参予研究的丹尼尔·罗尔斯(DanielRolles)说道,“这篇论文指出,我们可以理解小分子的辐射损伤,并对其展开建模。因此,我们现在可以预测在其他系统中不会经常出现什么样的受损。

”单束激光脉冲把分子中仅次于的原子从里到外差不多“清空”了,只留给几个电子。此时该原子变为了一个空洞,于是以大大将分子其他部分的电子拖进去,就像黑洞在毁灭周围螺旋形的物质盘。LCLS需要以尽量低的能量收到X射线,并在样品被激光脉冲毁坏之前记录下数据。

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论文联合作者SebasienBoutet说道:“它们的强度比你把所有阳光探讨在地球表面上指甲大小的范围内还要强劲100倍以上。”在这项研究中,研究人员用镜子把X射线探讨到一个直径只有100纳米——比人类头发的宽度还小1000倍——的点上。

他们仔细观察了3种类型的样品,还包括具备54个电子的单个氙原子,以及两种都具备1个碘原子——享有53个电子——的分子。根据此前的研究结果,研究人员预计电子不会从原子的外层落进原子内部。这一过程显然再次发生了,但实验并没早已落下。碘原子某种程度不会从附近的碳和氢原子中吸取电子,并最后丧失总共54个电子。

这一扰动和受损水平不仅远超过了研究人员的预料,而且在本质上也具备明显的有所不同。“我们指出,这种效应在较小的分子上更为重要,但我们还不告诉如何定量测定它,”论文联合作者ArtemRudenko说道,“估算有多达60个电子被清理,但我们不告诉它在什么地方停下,因为我们无法观测到分子解体时飞来出来的所有碎片,所以也不告诉有多少电子消失了。

这是我们必须研究的开放性问题之一。”目前,研究人员期望用LCLS对更加简单的系统展开研究。LCLS的主管迈克·邓恩(MikeDunne)说道:“对于期望取得低解析度生物分子图像的科学家来说,这一研究有很最重要的益处,比如,他们可以用这种方法研发出有疗效更佳的药物。


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