• sns01
  • sns02
  • sns03
  • sns05
jh@jinghe-rotomolding.com

Круцільнае астуджэнне малекулярных іёнаў-электронаў, якія вымяраюцца пры дапамозе лазернай тэхналогіі

Калі ён бясплатны ў халоднай прасторы, малекула будзе самаадвольна астыць, запавольваючы яго кручэнне і губляючы ратацыйную энергію ў квантавых пераходах. .googletag.cmd.push (функцыя () {googletag.display ('div-gpt-ad-1449240174198-2');});
Даследчыкі Інстытута ядзернай фізікі Макса-Планка ў Германіі і Калумбійскай астрафізічнай лабараторыі нядаўна правялі эксперымент, накіраваны на вымярэнне хуткасці квантавага пераходу, выкліканых сутыкненнямі паміж малекуламі і электронамі. Высновы, апублікаваныя ў фізічных літаратах, даюць першыя эксперыментальныя доказы эксперыментаў гэтага суадносін, які раней быў ацэнены толькі тэарэтычна.
"Калі электроны і малекулярныя іёны прысутнічаюць у слаба іянізаваным газе, найменшая колькасць малекул квантавага ўзроўню можа змяняцца падчас сутыкненняў",-сказаў Абель Калосі, адзін з даследчыкаў, якія праводзілі даследаванне, распавяла Phys.org ". Працэс знаходзіцца ў міжзоркавых аблоках, дзе назіранні паказваюць, што малекулы пераважна ў іх самых нізкіх квантавых станах.Прыцягненне паміж негатыўна зараджанымі электронамі і станоўча зараджанымі малекулярнымі іёнамі робіць працэс сутыкнення электронаў асабліва эфектыўным ".
На працягу многіх гадоў фізікі спрабуюць тэарэтычна вызначыць, наколькі моцна свабодныя электроны ўзаемадзейнічаюць з малекуламі падчас сутыкненняў і ў канчатковым выніку змяняюць свой ротавы стан. Аднак да гэтага часу іх тэарэтычныя прагнозы не былі правераны ў эксперыментальных умовах.
"Да гэтага часу не было выяўлена, каб вызначыць абгрунтаванасць змены ўзроўню кручэння энергіі для дадзенай шчыльнасці электронаў і тэмпературы", - тлумачыць Калосі.
Каб сабраць гэта вымярэнне, Калосі і яго калегі прывялі ізаляваныя малекулы ў цесны кантакт з электронамі пры тэмпературы каля 25 кельвінаў. Гэта дазволіла ім эксперыментальна праверыць тэарэтычныя здагадкі і прагнозы, выкладзеныя ў папярэдніх працах.
У сваіх эксперыментах даследчыкі выкарыстоўвалі криогенное кальцо для захоўвання ў Інстытуце ядзернай фізікі Макс-Планка ў Гейдэльбергу, Германія, прызначаныя для відавых малекулярных іёнаў. у значнай ступені апаражняецца з любых іншых фонавых газаў.
“In a cryogenic ring, stored ions can be radiatively cooled to the temperature of the ring walls, yielding ions filled at the lowest few quantum levels,” explains Kálosi.”Cryogenic storage rings have recently been built in several countries, but our facility is Адзіны, абсталяваны спецыяльна распрацаваным электронным прамянём, які можа быць накіраваны ў кантакт з малекулярнымі іёнамі.Іёны захоўваюцца на працягу некалькіх хвілін у гэтым кольцы, для допыту круцільнай энергіі малекулярных іёнаў выкарыстоўваецца лазер. "
Выбіраючы пэўную аптычную даўжыню хвалі для свайго зондавага лазера, каманда можа знішчыць невялікую долю захаваных іёнаў, калі ўзровень іх круцільнай энергіі адпавядае гэтай даўжыні хвалі. Затым выявілі фрагменты парушаных малекул для атрымання так званых спектральных сігналаў.
Каманда сабрала свае вымярэнні пры наяўнасці і адсутнасці сутыкненняў электронаў. Гэта дазволіла ім выявіць змены ў гарызантальнай папуляцыі пры нізкіх тэмпературных умовах, устаноўленых у эксперыменце.
"Для вымярэння працэсу сутыкненняў, якія змяняюць дзяржаву, неабходна пераканацца, што ў малекулярным іёне існуе толькі самы нізкі ўзровень ратацыйнай энергіі",-сказаў Калосі. Аб'ёмы, выкарыстоўваючы криогенное астуджэнне да тэмпературы, значна ніжэй за пакаёвую тэмпературу, якая часта блізка да 300 кельвінаў.У гэтым томе малекулы могуць быць выдзелены з паўсюдных малекул, інфрачырвонага цеплавога выпраменьвання нашага асяроддзя ".
У сваіх эксперыментах Калосі і яго калегі змаглі дасягнуць эксперыментальных умоў, у якіх сутыкненні электронаў дамінуюць у выпраменьванні.
"Мы выявілі, што хуткасць пераходу, выкліканага электронам, адпавядае папярэднім тэарэтычным прагнозам",-сказаў Калосі. "Мы мяркуем, што будучыя разлікі будуць больш засяроджаны на магчымых уздзеяннях сутыкненняў электронаў на самыя нізкія папуляцыі на ўзроўні энергіі ў халодных, ізаляваных квантавых сістэмах ".
У дадатак да пацверджання тэарэтычных прагнозаў у эксперыментальных умовах упершыню, нядаўняя праца гэтай групы даследчыкаў можа мець важныя даследаванні. Напрыклад, іх высновы дазваляюць выказаць здагадку, што вымярэнне хуткасці змены электроннага ўзроўню квантавай энергіі можа быць Важна пры аналізе слабых сігналаў малекул у прасторы, выяўленых радыётэлескопамі або хімічнай рэактыўнасцю ў тонкіх і халодных плазмах.
У будучыні гэты дакумент можа пракласці шлях да новых тэарэтычных даследаванняў, якія больш уважліва ўлічваюць уплыў сутыкненняў электронаў на занятак круцільнай квантавай энергіі ў халодных малекулах. Можна правесці больш падрабязныя эксперыменты ў гэтай галіне.
"У крыёгенным кальцом захоўвання мы плануем унесці больш універсальную лазерную тэхналогію для праверкі ўзроўню круцільнай энергіі больш дыятамічных і поліатомічных малекулярных відаў", - дадае Калосі. " .Лабараторныя вымярэнні такога тыпу будуць па -ранейшаму дапаўняцца, асабліва ў назіральнай астраноміі з выкарыстаннем магутных абсерваторый, такіх як вялікі міліметр/субміліметр Atacama ў Чылі.»
Калі ласка, выкарыстоўвайце гэтую форму, калі вы сутыкаецеся з арфаграфічнымі памылкамі, недакладнасцямі альбо хочаце адправіць запыт на рэдагаванне зместу гэтай старонкі. Для агульных запытаў, калі ласка, выкарыстоўвайце нашу кантактную форму. кіруючыя прынцыпы).
Вашы водгукі для нас важныя. Аднак з -за аб'ёму паведамленняў мы не гарантуем індывідуальныя адказы.
Ваш адрас электроннай пошты выкарыстоўваецца толькі для таго, каб атрымальніка форма.
Атрымайце штотыднёвыя і/або штодзённыя абнаўленні, дастаўленыя ў вашу паштовую скрыню. Вы можаце адпісацца ў любы час, і мы ніколі не будзем дзяліцца вашымі падрабязнасцямі з трэцімі асобамі.
На гэтым сайце выкарыстоўваецца кукі -файлы для аказання дапамогі ў навігацыі, аналізуе сваё выкарыстанне нашых паслуг, збірайце дадзеныя для персаналізацыі рэкламы і абслугоўваючы кантэнт ад трэціх асоб. Выкарыстоўваючы наш вэб -сайт, вы прызнаеце, што прачыталі і зразумелі нашу палітыку прыватнасці і ўмовы выкарыстання.


Час публікацыі: 28 чэрвеня 2022 г