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          • 中科院武汉物数地点份子超快成像研究方面取得进展

            作者:佚名 来源:武汉物理与数学研究所 时光:2019-05-17 12:51 浏览:211 [投稿]
            中国科学院武汉物理与数学研究所柳晓军研究小组提出基于飞秒强激光与气相份子相互感化对份子构造进行层析成像的新筹划,并成功从实验上演示了该筹划的可行性。

            近日,中国科学院武汉物理与数学研究所柳晓军研究小组提出基于飞秒强激光与气相份子相互感化对份子构造进行层析成像的新筹划,并成功从实验上演示了该筹划的可行性。相干成果揭橥在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上,并被遴选为“PRL Editors' Suggestion”。 

            份子成像技巧在物理学、化学和生物学范畴中扮演侧重要角色。X-射线衍射和电子衍射是测定份子构造的两种典范办法,它们分别借助外部光子和电子撞击份子靶实现份子结构成像。最近几年来,随着超快强激光与气相原子份子相互感化研究的深刻,人们发明可利用强激光驱动份子产生的相干电子波包对份子本身构造进行自探测,经过过程解析电子波包与母离子相互感化引发的光电子衍射图案,取得份子构造及其超快动力学演变信息,实现份子自成像。比拟传统的X-射线衍射和电子衍射,该办法同时具有亚飞秒时光与亚埃空间分辨才能。但是,今朝自成像办法须要事前取得份子华夏子组分的微分散射截面,再借助极复杂的计算反演过程才能提取出份子构造信息。 

            近日,中国科学院武汉物理与数学研究所研究员柳晓军、副研究员赖炫扬、博士生孙仁同等提出并实现了一种改进的、更加普适的自成像筹划,可以免原子微分散射截面对份子构造信息提取的影响,且无需复杂的计算反演。与传统的自成像办法不合,在他们提出的筹划中,经过过程固定光电子探测偏向,改变待测份子的份子轴相对探测偏向的角度,从探测到的光电子产量随份子轴取向角的变更直接提取份子构造信息,其思惟本质类似于一种层析成像办法,是以也可称作自层析成像。由于原子微分散射截面不依附于份子轴取向,该筹划奇妙地避免了该原子参数对不合份子取向条件下的光电子产量及基于此的份子结构成像的影响,克服了现有自成像办法存在的缺点。结合前期成长起来的高准直度的份子准直技巧,研究团队选择双原子份子体系展开了相干实验研究,并成功从氮气份子的光电子谱中直接读取出份子核间距信息,初次演示了份子自层析成像筹划的可行性。该筹划可望拓展利用于更复杂的气相份子体系,如用于读取多原子份子体系的份子核间距信息。 

             

            份子自层析成像道理图。飞秒强激光驱动下气相份子产生隧穿电离,当激光电场反向时,隧穿电离电子波包返回份子的双原子中间邻近并与之产生相互感化,构成光电子衍射图案。经过过程解析不合份子轴取向下的光电子谱可以直接提取出份子核间距信息。

             

            该研究工作取得国度天然科学基金和中科院先导B专项的援助和支撑。 

            论文链接: 

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