ផ្ទះ ផ្កាកុលាប អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបង្កើតប្រហោងខ្មៅម៉ូលេគុលដោយចៃដន្យ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របង្កើតប្រហោងខ្មៅម៉ូលេគុលដោយចៃដន្យ

ផ្កាកុលាប

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបង្កើតប្រហោងខ្មៅម៉ូលេគុលដោយចៃដន្យ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របង្កើតប្រហោងខ្មៅម៉ូលេគុលដោយចៃដន្យ

កុំបំភិតបំភ័យដោយចំណងជើង។ ប្រហោងខ្មៅដែលបង្កើតឡើងដោយចៃដន្យដោយនិយោជិតនៃមន្ទីរពិសោធន៍ Slac National Accelerator Laboratory ប្រែទៅជាមានទំហំអាតូមតែមួយ ដូច្នេះគ្មានអ្វីគំរាមកំហែងដល់យើងទេ។ ហើយឈ្មោះ "Black Hole" គ្រាន់តែពិពណ៌នាមិនច្បាស់លាស់អំពីបាតុភូតដែលត្រូវបានសង្កេតដោយអ្នកស្រាវជ្រាវ។ យើងបានប្រាប់អ្នកម្តងហើយម្តងទៀតអំពីឡាស៊ែរកាំរស្មីអ៊ិចដ៏មានឥទ្ធិពលបំផុតរបស់ពិភពលោកដែលមានឈ្មោះថា Linac Coherent Light Source។
... ឧបករណ៍នេះត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវអាចមើលឃើញដោយភ្នែករបស់ពួកគេផ្ទាល់នូវភាពស្រស់ស្អាតនៃកម្រិតមីក្រូទស្សន៍។ ប៉ុន្តែជាលទ្ធផលនៃឱកាស ឡាស៊ែរបានបង្កើតប្រហោងខ្មៅម៉ូលេគុលតូចមួយ។

នៅក្នុងខែមករា ឆ្នាំ 2012 Lcls ត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតឡើងវិញនូវប្រភេទផ្កាយតូចមួយនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។ ឡាស៊ែរបានបង្កើតសារធាតុក្រាស់ឡើងកំដៅដល់សីតុណ្ហភាព 2,000,000 អង្សាសេ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមានពេលខ្លះ ខិតជិតដើម្បីយល់ពីអ្វីដែលពិតជាកើតឡើងនៅក្នុងព្រះអាទិត្យ។ ប៉ុន្តែអ្នកស្រាវជ្រាវមិនមានគម្រោងបង្កើតប្រហោងខ្មៅទេ សូម្បីតែម៉ូលេគុលមួយក៏ដោយ។ ព្រឹត្តិការណ៍នេះគឺជាលទ្ធផលនៃឱកាសសុទ្ធក្នុងអំឡុងពេលពិសោធន៍មួយក្នុងចំណោមការពិសោធន៍ជាច្រើន។

Lcls បំភាយវត្ថុដោយពន្លឺកាំរស្មីអ៊ិចភ្លឺខ្លាំងមិនគួរឱ្យជឿដែលមានរយៈពេលត្រឹមតែពីរបីវិនាទីប៉ុណ្ណោះ។ នៅក្នុងការពិសោធន៍មួយផ្សេងទៀត អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានប្រើកញ្ចក់ដើម្បីផ្តោតពន្លឺឡាស៊ែរទៅក្នុងកន្លែងដែលមានអង្កត់ផ្ចិតត្រឹមតែ 100 nanometers ដែលតូចជាងធម្មតាប្រហែល 100 ដង។ គោលបំណងនៃការពិសោធន៍គឺដើម្បីសិក្សាពីប្រតិកម្មនៃអាតូមធ្ងន់ទៅនឹងផលប៉ះពាល់នៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចរឹង។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលវាមានសារៈសំខាន់ក្នុងការផ្តោតទៅលើកាំរស្មីឡាស៊ែរឱ្យបានច្រើនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ថាមពលលទ្ធផលអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងពន្លឺព្រះអាទិត្យទាំងអស់ដែលប៉ះដីដោយផ្តោតវាទៅកន្លែងដែលមានទំហំប៉ុនក្រចកដៃរបស់មនុស្ស។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានដឹកនាំថាមពលទាំងអស់នេះទៅកាន់អាតូម xenon ដែលនីមួយៗមាន 54 អេឡិចត្រុង ក៏ដូចជាអាតូមអ៊ីយ៉ូតដែលមាន 53 អេឡិចត្រុង។ ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវបានសន្មត់ថា អេឡិចត្រុងទាំងនោះដែលនៅជិតកណ្តាលអាតូមបំផុត នឹងត្រូវដកចេញ ដែលតាមពិតវានឹងទុកពេលមួយរយៈដើម្បីបង្កើតប្រភេទនៃ "អាតូមប្រហោង" រហូតដល់អេឡិចត្រុងពីគន្លងខាងក្រៅចាប់ផ្តើមបំពេញនៅក្នុង គម្លាត។ នៅក្នុងករណីនៃ xenon នេះពិតជាអ្វីដែលបានកើតឡើង។ ប៉ុន្តែអ៊ីយ៉ូតមានឥរិយាបទខុសគ្នាទាំងស្រុង។ អាតូមរបស់វាដែលជាផ្នែកនៃម៉ូលេគុលពីរ បន្ទាប់ពីការបាត់បង់អេឡិចត្រុងបានប្រែទៅជាប្រហោងខ្មៅមួយ ដោយទាញអេឡិចត្រុងពីអាតូមកាបូន និងអ៊ីដ្រូសែនដែលនៅជិតខាង។ ឡាស៊ែរបានគោះអេឡិចត្រុងបរទេសដែលទាញចូលទៅក្នុងអាតូមរហូតដល់វាបំផ្លាញម៉ូលេគុលទាំងមូល។

វាត្រូវបានគេសន្មត់ថាអាតូមអ៊ីយ៉ូតនឹងបាត់បង់អេឡិចត្រុងតែ 47 ប៉ុណ្ណោះ ប៉ុន្តែអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរាប់ចំនួន 54 បំណែកដោយគិតគូរពីអេឡិចត្រុងពីអាតូមជិតខាង។ ហើយយើងកំពុងនិយាយអំពីម៉ូលេគុលតូចជាង។ ចំពោះម៉ូលេគុលដ៏ធំនេះ អ្នកស្រាវជ្រាវនៅតែវិភាគលើលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍។ វាមិនងាយស្រួលទេក្នុងការធ្វើបែបនេះ ប៉ុន្តែអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រគ្រោងនឹងបន្តការស្រាវជ្រាវរបស់ពួកគេក្នុងទិសដៅនេះ។ លទ្ធផលនៃការពិសោធន៍មិនធម្មតាត្រូវបានចុះផ្សាយក្នុងទស្សនាវដ្ដី Nature។

កុំបំភិតបំភ័យដោយចំណងជើង។ ប្រហោងខ្មៅដែលបង្កើតឡើងដោយចៃដន្យដោយបុគ្គលិកនៃមន្ទីរពិសោធន៍បង្កើនល្បឿនជាតិ SLAC បានប្រែក្លាយទៅជាទំហំអាតូមតែមួយ ដូច្នេះគ្មានអ្វីគំរាមកំហែងដល់យើងទេ។ មែនហើយ ចំណងជើង "ប្រហោងខ្មៅ" គ្រាន់តែពិពណ៌នាមិនច្បាស់លាស់អំពីបាតុភូតដែលបានសញ្ជឹងគិតដោយអ្នកស្រាវជ្រាវ។ យើងបានប្រាប់អ្នកម្តងហើយម្តងទៀតអំពីឡាស៊ែរ X-ray ដ៏មានឥទ្ធិពលបំផុតរបស់ពិភពលោកដែលមានចំណងជើងថា Linac Coherent Light Source។ ការរចនានេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវអាចមើលឃើញភាពស្រស់ស្អាតទាំងអស់នៃកម្រិតមីក្រូទស្សន៍ជាមួយនឹង burkals របស់ពួកគេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាលទ្ធផលនៃគ្រោះថ្នាក់ ឡាស៊ែរបានបង្កើតប្រហោងខ្មៅម៉ូលេគុលតូចមួយ។

នៅខែមករា ឆ្នាំ 2012 LCLS ត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតឡើងវិញនូវប្រភេទផ្កាយតូចមួយនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។ ឡាស៊ែរបានបង្កើតសារធាតុក្រាស់ឡើងកំដៅដល់សីតុណ្ហភាព 2,000,000 អង្សាសេ។ មួយរយៈនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានខិតជិតយល់ពីអ្វីដែលពិតជាកើតឡើងនៅក្នុងព្រះអាទិត្យ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អ្នកស្រាវជ្រាវមិនមានគម្រោងបង្កើតប្រហោងខ្មៅទេ សូម្បីតែម៉ូលេគុលមួយក៏ដោយ។ ព្រឹត្តិការណ៍នេះគឺជាលទ្ធផលនៃភាពចៃដន្យដែលមិនអាចប្រកែកបាននៅក្នុងការពិសោធន៍មួយក្នុងចំណោមការពិសោធន៍ជាច្រើន។
LCLS បំភាយវត្ថុដោយពន្លឺកាំរស្មីអ៊ិចភ្លឺដែលមិននឹកស្មានដល់ដែលមានរយៈពេលត្រឹមតែពីរបីវិនាទីប៉ុណ្ណោះ។ ក្នុងអំឡុងពេលនៃការពិសោធន៍បន្ទាប់ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានប្រើកញ្ចក់ដើម្បីផ្តោតពន្លឺឡាស៊ែរទៅក្នុងកន្លែងដែលមានអង្កត់ផ្ចិតសរុប 100 nanometers ដែលមានទំហំតូចជាងធម្មតាប្រហែល 100 nanometers ។ គោលបំណងនៃការពិសោធន៍គឺដើម្បីស្វែងរកប្រតិកម្មនៃអាតូមធ្ងន់ទៅនឹងផលប៉ះពាល់នៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចរឹង។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលវាមានភាពថ្លៃថ្នូរក្នុងការផ្តោតទៅលើកាំរស្មីឡាស៊ែរឱ្យបានច្រើនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ថាមពលលទ្ធផលអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងពន្លឺព្រះអាទិត្យទាំងអស់ដែលប៉ះដីដោយផ្តោតវាទៅកន្លែងដែលមានទំហំប៉ុនក្រចកដៃរបស់មនុស្ស។
អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រថាមពលទាំងអស់នេះបានទៅមើលអាតូម xenon ដែលរួមមានអេឡិចត្រុង 54 នីមួយៗ ក៏ដូចជានៅលើអាតូមអ៊ីយ៉ូតដែលមាន 53 អេឡិចត្រុងនីមួយៗ។ អ្នកស្រាវជ្រាវបានសន្មត់ថា អេឡិចត្រុងទាំងនោះដែលមានភាពស្និទ្ធស្នាលជាងចំនួនសរុបទៅកណ្តាលនៃអាតូម នឹងត្រូវដកចេញ ដែលតាមពិតវានឹងអនុញ្ញាតឱ្យមានពេលខ្លះដើម្បីបង្កើតប្រភេទ "អាតូមប្រហោង" រហូតដល់អេឡិចត្រុងពីគន្លងខាងក្រៅចាប់ផ្តើម។ ដើម្បីបំពេញចន្លោះពេល។ នៅក្នុងករណីនៃ xenon នេះពិតជាបានកើតឡើង។ ប៉ុន្តែអ៊ីយ៉ូតមានឥរិយាបទខុសគ្នាទាំងស្រុង។ អាតូមរបស់វាតំណាងឱ្យផ្នែកនៃម៉ូលេគុលពីរ បន្ទាប់ពីការបាត់បង់អេឡិចត្រុងបានប្រែទៅជាប្រហោងខ្មៅមួយ ដោយទាញអេឡិចត្រុងពីអាតូមកាបូន និងអ៊ីដ្រូសែនដែលនៅជិតខាង។ ឡាស៊ែរបានគោះអេឡិចត្រុងបរទេសដែលទាញចូលទៅក្នុងអាតូមរហូតដល់វាបំផ្លាញម៉ូលេគុលទាំងមូល។
វាត្រូវបានគេសន្មត់ថាអាតូមអ៊ីយ៉ូតនឹងបាត់បង់អេឡិចត្រុងសរុបចំនួន 47 ប៉ុន្តែអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរាប់ចំនួន 54 បំណែកនៃអេឡិចត្រុងដោយគិតគូរពីអេឡិចត្រុងពីអាតូមជិតខាង។ ហើយនេះគឺអំពីម៉ូលេគុលតូចជាង។ ចំពោះអ្វីដែលប៉ះនឹងម៉ូលេគុលធំ អ្នកស្រាវជ្រាវនៅតែវិភាគលើលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍។ វាមិនងាយស្រួលប៉ុន្មានទេក្នុងការធ្វើបែបនេះ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រគ្រោងនឹងបន្តការស្រាវជ្រាវរបស់ពួកគេនៅក្នុងចរន្តបច្ចុប្បន្ន។ លទ្ធផលនៃការពិសោធន៍មិនធម្មតាត្រូវបានចុះផ្សាយក្នុងទស្សនាវដ្ដី Nature។

ក្រុមអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអន្តរជាតិបានរកឃើញថា នៅពេលដែលម៉ូលេគុលសរីរាង្គត្រូវបាន irradiated ជាមួយកាំរស្មី X ខ្លាំង ភាពស្រដៀងគ្នានៃមីក្រូទស្សន៍នៃប្រហោងខ្មៅនឹងលេចឡើង។ របកគំហើញនេះនឹងជួយរកឱ្យកាន់តែច្បាស់នូវរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលស្មុគស្មាញ និងសារធាតុជីវសាស្រ្ត។ និយាយអំពីការសិក្សាថ្មីមួយដែលត្រូវបានចេញផ្សាយនៅក្នុងទស្សនាវដ្តី Nature ។

កាំរស្មីអ៊ិចអេឡិចត្រុងដោយឥតគិតថ្លៃ (XFELs) គឺជាឡាស៊ែរដែលបង្កើតកាំរស្មីអ៊ិចដែលសមរម្យសម្រាប់ការសិក្សារចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលជីវសាស្រ្ត។ ធ្នឹមនៃអេឡិចត្រុងដែលផ្លាស់ទីតាមគន្លង sinusoidal តាមរយៈ undulator (ឬ wiggler) ឧបករណ៍ដែលជាស៊េរីនៃមេដែកត្រូវបានប្រើជាឧបករណ៍ផ្ទុកការងាររបស់ RFEL ។ ក្នុងករណីនេះ អេឡិចត្រុងបញ្ចេញ photons ដែលបង្កើតជាកោណតូចចង្អៀតនៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិច។

កាំរស្មីអ៊ិចគឺជារលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកដែលមានរលកខ្លីល្មម ដែលធ្វើឱ្យពួកវាមានប្រយោជន៍សម្រាប់ការសិក្សាវត្ថុតូចៗ (ចម្ងាយរលកកាន់តែខ្លី ព័ត៌មានលម្អិតកាន់តែច្បាស់អាចមើលឃើញជាមួយវា)។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ មានបញ្ហាសំខាន់មួយ៖ វិទ្យុសកម្មរលកខ្លីមានថាមពលខ្ពស់។ ជាលទ្ធផលជំនួសឱ្យការដឹងពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលជីវសាស្រ្តយើងដុតវា។ ឡាស៊ែរ Femtosecond - ឡាស៊ែរជីពចរ ultrashort - ជួយកម្ចាត់ការលំបាកនេះ។

femtosecond គឺជាប្រភាគមួយ quadrillionth នៃវិនាទី (10 -15 sec.) កាំរស្មីអ៊ិចដែលបង្កើតឡើងដោយប្រភេទ RFEL នេះមានរយៈពេលប្រហែល 5-50 femtoseconds។ ជាមួយនឹងជីពចរខ្លី ប៉ុន្តែមានថាមពលខ្លាំង (រហូតដល់ 10 20 វ៉ាត់ក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រការ៉េ) គំរូនេះមិនមានពេលវេលាដើម្បីដួលរលំមុនពេលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រទទួលបានរូបភាពរបស់វា។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយក៏មានដែនកំណត់នៅទីនេះផងដែរ។ ជីពចរខ្លាំងទាំងនេះគឺសមរម្យសម្រាប់ការសិក្សាសម្ភារៈស្មុគ្រស្មាញ និងប្រព័ន្ធជីវសាស្រ្ត ប៉ុន្តែមិនមែនសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវម៉ូលេគុលមូលដ្ឋានទេ ដែលកាំរស្មីអ៊ិចខ្សោយជាងត្រូវបានប្រើ។

ការពិតគឺថានៅពេលដែលអាតូមត្រូវបាន irradiated ជាមួយកាំរស្មី X ខ្លាំងពួកគេសម្រេចបាននូវកម្រិតខ្ពស់នៃ ionization ដោយសារតែការស្រូបយក multiphoton ។ នៅក្នុងម៉ូលេគុលដែលមានអាតូមផ្សេងៗគ្នា វាកើតឡើងជាមួយនឹងអាតូមដែលធ្ងន់បំផុត (ដែលមានលេខធម្មតាខ្ពស់ជាង) ផ្តល់ថាសម្រាប់វាប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្រូប photon គឺខ្ពស់ជាងសម្រាប់ស្នូលជិតខាង។ បន្ទាប់ពីនោះបន្ទុកលទ្ធផលត្រូវបានចែកចាយពាសពេញម៉ូលេគុល។ អ៊ីយ៉ូដបែបនេះអាចនាំឱ្យមានការខូចខាតក្នុងតំបន់ចំពោះគំរូ ហើយជាលទ្ធផល ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយរូបភាព។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរៀនព្យាករណ៍ពីការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយដោយប្រើកាំរស្មីអ៊ិចទន់ ឬមិនខ្លាំង។ ចំពោះបញ្ហានេះ ម៉ូដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយផ្អែកលើអាតូមដាច់ស្រយាល អ៊ីយ៉ូដ ក្រោមលក្ខខណ្ឌដូចគ្នា។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វានៅតែមិនទាន់ដឹងថាតើវាអាចទៅរួចក្នុងការក្លែងធ្វើដំណើរការដូចគ្នានៅក្នុងម៉ូលេគុលប៉ូលីអាតូម ជាមួយនឹងវិទ្យុសកម្មរឹង និងខ្លាំងជាងនេះដែរឬទេ។

ដើម្បីឆ្លើយសំណួរនេះ ក្រុមស្រាវជ្រាវអន្តរជាតិបានប្រើឡាស៊ែរអេឡិចត្រូនិច Linac Coherent Light Source (LCLS) ដោយឥតគិតថ្លៃនៅឯមន្ទីរពិសោធន៍ SLAC National Accelerator Laboratory នៅសហរដ្ឋអាមេរិក។ អាតូម xenon ដាច់ស្រយាល ម៉ូលេគុលនៃឧស្ម័ន iodomethane (CH 3 I) និង iodobenzene (C 6 H 5 I) ត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងកាំរស្មី X នៅថាមពល photon 8.3 keV និងអាំងតង់ស៊ីតេ 10 19 វ៉ាត់ក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រការ៉េ។ រយៈពេលនៃជីពចរនីមួយៗគឺតិចជាង 30 femtoseconds ។ ទិន្នផល និងថាមពល kinetic នៃអ៊ីយ៉ុងដែលបានបង្កើតឡើងត្រូវបានវាស់។

វាត្រូវបានគេរកឃើញថាកម្រិតអតិបរិមានៃអ៊ីយ៉ូដនៃអាតូម xenon និងអ៊ីយ៉ុងអ៊ីយ៉ូត CH 3 I គឺអាចប្រៀបធៀបជាមួយគ្នាបាន (48+ និង 47+ រៀងគ្នា)។ នេះមិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងការពិសោធន៍ជាមួយកាំរស្មីអ៊ិចទន់ និងថាមពលហ្វូតុននៃ 5.5 keV ដែលកម្រិតនៃអ៊ីយ៉ូដនៃអាតូមនីមួយៗគឺខ្ពស់ជាងអាតូមដែលមានលេខសៀរៀលជិតស្និទ្ធនៅក្នុងម៉ូលេគុល។ ការចោទប្រកាន់ដ៏ធំបំផុតដែលទទួលបានសម្រាប់ម៉ូលេគុលអ៊ីយ៉ូតមេតានទាំងមូលឈានដល់ 54+ (នេះមានន័យថាកាំរស្មីអ៊ិចបានបញ្ចេញអេឡិចត្រុង 54 ចេញពីវា) ដែលលើសពីបន្ទុកវិជ្ជមានអតិបរមានៃ xenon ។

អ្នករូបវិទ្យាបានប្រើគំរូទ្រឹស្តីដើម្បីពន្យល់ពីលទ្ធផលនេះ។ អ៊ីដ្រូសែន និងកាបូនដែលមាននៅក្នុង CH 3 I ស្រូបយក ហ្វូតូន តិចតួច ដោយសារផ្នែកឆ្លងកាត់ដ៏មានប្រសិទ្ធិភាពតូចរបស់ពួកគេ។ បរិមាណនេះកំណត់ប្រូបាប៊ីលីតេនៃអន្តរកម្មនៃអាតូមជាមួយភាគល្អិត ហើយវាអាស្រ័យលើទំហំនៃអាតូម។

អាតូមអ៊ីយ៉ូតធំជាងមានផ្នែកឆ្លងកាត់ដែលមានប្រសិទ្ធភាពធំជាង។ ស្ទើរតែទាំងអស់ ហ្វូតុងដែលស្រូបដោយម៉ូលេគុលធ្លាក់លើវា ហើយនេះនាំទៅរកអ៊ីយ៉ូដរបស់វា - ការបាត់បង់អេឡិចត្រុង 47 (កាបូនក៏ត្រូវបានអ៊ីយ៉ូដដែរ ប៉ុន្តែមានតែអេឡិចត្រុងបួនប៉ុណ្ណោះ)។ ឥទ្ធិពល Auger កើតឡើងនៅពេលដែលអាតូមមិនស្ថិតស្ថេរ ហើយត្រូវបានបង្ខំឱ្យបំពេញកន្លែងទំនេរដែលបានកើតឡើងជាមួយនឹងអេឡិចត្រុងដែលស្ថិតនៅលើសំបកអេឡិចត្រុង (ខាងក្រៅ) ផ្សេងទៀត។ ជាលទ្ធផលថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញដែលអាចត្រូវបានផ្ទេរទៅអេឡិចត្រុងផ្សេងទៀតដោយបង្ខំពួកគេឱ្យចាកចេញពីអាតូម។ ដូច្នេះ ដំណើរការនេះត្រូវចំណាយពេលទៅលើធម្មជាតិដែលធ្លាក់ចុះ។ ជាលទ្ធផល បន្ទុកវិជ្ជមានខ្ពស់ត្រូវបានបង្កើតឡើង ធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មនៅក្នុងអាតូមអ៊ីយ៉ូត។

យន្តការដែលស្នើឡើងដោយក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវ ដែលពួកគេហៅថា CREXIM (ការគិតថ្លៃ-រៀបចំឡើងវិញ-ពង្រឹងអ៊ីយ៉ុងកាំរស្មីអ៊ិចនៃម៉ូលេគុល) ធ្វើឱ្យវាអាចទស្សន៍ទាយទិន្នន័យពិសោធន៍។ នេះគឺសំខាន់ព្រោះ "ប្រហោងខ្មៅ" បណ្តាលឱ្យមានបន្ទុកវិជ្ជមានដើម្បីបំបែកម៉ូលេគុលដោយកម្លាំងច្រណែន ហើយនេះធ្វើឱ្យខូចរូបភាពលទ្ធផល។ Iodomethane នៅក្នុងការងារនេះដើរតួជាម៉ូលេគុល "គំរូ" ដែលមនុស្សម្នាក់អាចវិនិច្ឆ័យអាកប្បកិរិយារបស់ម៉ូលេគុលដ៏ស្មុគស្មាញផ្សេងទៀត។

កុំបំភិតបំភ័យដោយចំណងជើង។ ប្រហោងខ្មៅដែលបង្កើតឡើងដោយចៃដន្យដោយបុគ្គលិកនៃមន្ទីរពិសោធន៍បង្កើនល្បឿនជាតិ SLAC បានប្រែក្លាយទៅជាអាតូមតែមួយប៉ុណ្ណោះ ដូច្នេះគ្មានអ្វីគំរាមកំហែងដល់យើងទេ។ ហើយឈ្មោះ "ប្រហោងខ្មៅ" គ្រាន់តែពិពណ៌នាមិនច្បាស់អំពីបាតុភូតដែលបានសង្កេតដោយអ្នកស្រាវជ្រាវ។ យើងបានប្រាប់អ្នកម្តងហើយម្តងទៀតអំពីឡាស៊ែរកាំរស្មីអ៊ិចដ៏មានឥទ្ធិពលបំផុតរបស់ពិភពលោកដែលមានឈ្មោះថា Linac Coherent Light Source។ ឧបករណ៍នេះត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវអាចមើលឃើញដោយភ្នែករបស់ពួកគេផ្ទាល់នូវភាពស្រស់ស្អាតនៃកម្រិតមីក្រូទស្សន៍។ ប៉ុន្តែដោយចៃដន្យ ឡាស៊ែរបានបង្កើតប្រហោងខ្មៅម៉ូលេគុលតូចមួយ។

LCLS បំភ្លឺវត្ថុដោយពន្លឺកាំរស្មីអ៊ិចភ្លឺខ្លាំងមិនគួរឱ្យជឿដែលមានរយៈពេលតែប៉ុន្មាន femtoseconds ។ នៅក្នុងការពិសោធន៍មួយផ្សេងទៀត អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានប្រើកញ្ចក់ដើម្បីផ្តោតពន្លឺឡាស៊ែរទៅក្នុងកន្លែងដែលមានអង្កត់ផ្ចិតត្រឹមតែ 100 nanometers ដែលតូចជាងធម្មតាប្រហែល 100 ដង។ គោលបំណងនៃការពិសោធន៍គឺដើម្បីសិក្សាពីប្រតិកម្មនៃអាតូមធ្ងន់ទៅនឹងផលប៉ះពាល់នៃវិទ្យុសកម្មកាំរស្មីអ៊ិចរឹង។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលវាមានសារៈសំខាន់ក្នុងការផ្តោតទៅលើកាំរស្មីឡាស៊ែរឱ្យបានច្រើនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ថាមពលលទ្ធផលអាចប្រៀបធៀបទៅនឹងពន្លឺព្រះអាទិត្យទាំងអស់ដែលប៉ះដីដោយផ្តោតវាទៅកន្លែងដែលមានទំហំប៉ុនក្រចកដៃរបស់មនុស្ស។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានដឹកនាំថាមពលទាំងអស់នេះទៅកាន់អាតូម xenon ដែលនីមួយៗមាន 54 អេឡិចត្រុង ក៏ដូចជាអាតូមអ៊ីយ៉ូតដែលមាន 53 អេឡិចត្រុង។ អ្នកស្រាវជ្រាវបានសន្មត់ថា អេឡិចត្រុងទាំងនោះដែលនៅជិតកណ្តាលអាតូមបំផុត នឹងត្រូវដកចេញ ដែលតាមពិត វាទុកពេលមួយរយៈដើម្បីបង្កើត "អាតូមប្រហោង" រហូតដល់អេឡិចត្រុងពីគន្លងខាងក្រៅចាប់ផ្តើមបំពេញនៅក្នុង គម្លាត។ នៅក្នុងករណីនៃ xenon នេះពិតជាអ្វីដែលបានកើតឡើង។ ប៉ុន្តែអ៊ីយ៉ូតមានឥរិយាបទខុសគ្នាទាំងស្រុង។ អាតូមរបស់វាដែលជាផ្នែកនៃម៉ូលេគុលពីរ បន្ទាប់ពីការបាត់បង់អេឡិចត្រុងបានប្រែទៅជាប្រហោងខ្មៅមួយ ដោយទាញអេឡិចត្រុងពីអាតូមកាបូន និងអ៊ីដ្រូសែនដែលនៅជិតខាង។ ឡាស៊ែរបានគោះអេឡិចត្រុងបរទេសដែលទាញចូលទៅក្នុងអាតូមរហូតដល់វាបំផ្លាញម៉ូលេគុលទាំងមូល។

វាត្រូវបានគេសន្មត់ថាអាតូមអ៊ីយ៉ូតនឹងបាត់បង់អេឡិចត្រុងតែ 47 ប៉ុន្តែអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរាប់ចំនួន 54 បំណែកដោយគិតគូរពីអេឡិចត្រុងដែលទាញចេញពីអាតូមជិតខាង។ ហើយនេះគឺអំពីម៉ូលេគុលតូចជាង។ ចំពោះម៉ូលេគុលដ៏ធំនេះ អ្នកស្រាវជ្រាវនៅតែវិភាគលើលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍។ វាមិនងាយស្រួលទេក្នុងការធ្វើបែបនេះ ប៉ុន្តែអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រគ្រោងនឹងបន្តការស្រាវជ្រាវរបស់ពួកគេក្នុងទិសដៅនេះ។ លទ្ធផលនៃការពិសោធន៍មិនធម្មតាត្រូវបានចុះផ្សាយក្នុងទស្សនាវដ្ដី Nature។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របង្កើតប្រហោងខ្មៅម៉ូលេគុលដោយចៃដន្យ

អត្ថបទនេះត្រូវបានបន្ថែមដោយស្វ័យប្រវត្តិពីសហគមន៍