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拍摄视频的复杂化学反应

新的理论工作表明电子的捕获的图像如何依次可以用来显示电子运动的演变

生物和化学反应,如光合作用,是原子间的电子的移动的结果。它的动作如何电荷分布和方向可以表明化学反应的不同阶段。这种洞察力可以帮助我们理解这些复杂的反应更好,可能运用所学知识设计出速度更快,更有效的方式来生产化工产品和药物。到目前为止,电荷分布的变化只能用数学表达,但它是无法通过实验来查看它们。

在最近的研究中,教授戈帕尔技术孟买(澳门皇家赌场app官网)和他的研究小组,与来自德国和法国的研究人员沿印度理工学院的迪克西特,已经显示,首次,它可以捕捉到变化的视频在化学反应中的电荷分布,而它正在发生。在这项研究,发表在杂志物理评论快报,研究表明,原子和电子的连续静态图像,使用短的X射线脉冲捕捉,包含有关电荷分布变化的幅度和方向的信息。使用它们演示了如何这个信息可以被用于可视化电子通量,其指示在电荷分布的变化的量的分析工具。

原子,其是大约一毫米的千万分之一,具有围绕一个致密核电子。 X射线散射是用于将这些微小的电子在超快速度移动的拍摄图像的技术。一个很短的X射线脉冲,其持续约一秒钟的十亿十亿分,是在原子或分子闪闪发光,并且散射光被捕获。移动电子的图像,然后使用所捕获的信号的数学分析构建,从而产生电子,类似于照片的静态图片。

使电子的移动视频,研究人员使用的时间分辨X射线散射。使用激光脉冲,它们激发的原子或分子的电子并使其不稳定。而电子被稳定,它们重复使用短的X射线脉冲和捕获连续的散射信号。这些信号的集体分析导致电子移动的视频。

在目前的研究中,研究者展示数学,从时间分辨X射线散射获得的数据包含了电荷分布,以及该分布的演化信息。他们表现出散射数据如何被用于创建视觉此分布。证实这点,它们使用计算机模型来生成X射线散射数据。在计算机模拟中,它们所使用的激光脉冲来激发电子在苯分子和收集模拟时间分辨X射线散射的散射数据,而电子再次变得稳定。他们使用产生的X射线散射数据来构造电子运动和电通量的视频。

实时洞察电通量,而电子移动发生了,将打开一个化学反应过程中跟踪电子的流动的可能性。在未来,它可以帮助研究人员设计的化学反应,或者选择有效的催化剂得到所需的化合物。

前进的道路是为研究人员图像通量实验。在实践中,探索快速反应可通过X射线脉冲有多短的限制,以及我们如何能快速射击的。 “我们希望,这项工作将激励科学家进行实验和捕捉到的电子通量数据”的结论教授迪克西特。

文章写的

阿尔提哈尔伯

图片来源

 

gubbi实验室网页链接

 

 

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