Ультра жылдамдықтағы электрондар дифракциясы - Ultrafast electron diffraction

Ультра жылдамдықтағы электрондар дифракциясы (UED) - оптикалық сорғы-зондты спектроскопия мен ұштастыруға негізделген сорғы-зондты эксперименттік әдіс электрондардың дифракциясы. UED материалдар құрылымының динамикалық өзгерістері туралы ақпарат береді. UED техникасында фемтосекунд (fs) лазерлік оптикалық импульс үлгіні қозған, әдетте тепе-тең емес күйге келтіреді (сорады). Сорғының импульсі химиялық, электронды немесе құрылымдық ауысуларды тудыруы мүмкін. Шекті уақыт аралығынан кейін үлгіге fs электрон импульсі түседі. Электрондық импульс сынамамен әрекеттесу нәтижесінде дифракцияға ұшырайды. Дифракция сигналы кейіннен электронды санау құралы арқылы анықталады, мысалы, CCD камерасы. Нақтырақ айтқанда, электронды импульс сынамадан дифракцияланғаннан кейін, шашыраңқы электрондар CCD камерасында дифракциялық өрнек (сурет) қалыптастырады. Бұл үлгі үлгі туралы құрылымдық ақпаратты қамтиды. Сорғы мен зонд сәулелерінің келуі (үлгі бойынша) арасындағы уақыт айырмашылығын реттей отырып, әр түрлі уақыт айырмашылықтарына тәуелді дифракциялық заңдылықтарды алуға болады. Дифракциялық деректер қатарын мәліметтерде болған өзгерістердің кинофильмін жасау үшін біріктіруге болады. UED заряд тасымалдаушыларда, атомдарда және молекулаларда динамиканың мол қорын қамтамасыз ете алады.

Электрондық импульс өндірісі Электрондық импульстер фото эмиссия процесінде пайда болады, онда fs оптикалық импульсі бағытталған фотокатод. Егер түсетін лазерлік импульс тиісті энергияға ие болса, фотокатодтан электрондар фотоэмиссия деп аталатын процесс арқылы шығарылады.

Электрондық импульсті қысу Жалпы алғанда, кулонның итерілуіне байланысты импульстің кеңеюін жеңу үшін электронды импульстарды қысу үшін екі әдіс қолданылады. Жоғары ағынды ультра қысқа радио сәулелерін құру салыстырмалы түрде қарапайым болды, бірақ пикосекундтан төмен импульстің ұзақтығы ғарыш заряды әсерінен өте қиын болды. Ғарыштық зарядтардың өзара әрекеттесуі шекті зарядпен ауырлық дәрежесін жоғарылатады және импульстің ұзақтығын кеңейтуге тез әсер етеді, бұл сигнал (шоқтың заряды) мен ультра жылдамдықтағы электрондардың дифракциясы (UED) тәжірибелерінде уақыттың анықталуы арасындағы сөзсіз айырмашылыққа әкелді. Радиожиілікті (РЖ) қысу пайда болды, UED тәжірибелерінде импульстің кеңеюін төмендетудің жетекші әдісі бар.

Дереккөздер

  • Шринивасан, Рамеш; Лобастов, Владимир А .; Руан, Чонг-Ю; Zewail, Ahmed H. (2003). «Ультра жылдамдықтағы электрондардың дифракциясы (UED): өтпелі молекулалық құрылымдарды 4D анықтау үшін жаңа даму». Helvetica Chimica Acta. 86 (6): 1761. дои:10.1002 / hlca.200390147.