Проект:Рассеяние рентгеновских лучей в растворе с временным разрешением

техника измерения, рассеяние, рентгеновские лучи

Ожидается отзыв, пожалуйста, проявите терпение.

Это может занять 2 месяца или больше, поскольку черновики рассматриваются без определенного порядка. В настоящее время на рассмотрении находится 2104 ожидающих рассмотрения заявок .

Если заявка будет принята , то эта страница будет перемещена в раздел статей.
Если заявка будет отклонена , причина будет опубликована здесь.
В это время вы можете продолжить улучшать эту заявку, редактируя ее как обычно.

Где получить помощь

Если вам нужна помощь в редактировании или отправке вашего черновика , пожалуйста, задайте нам вопрос в AfC Help Desk или получите помощь в режиме реального времени от опытных редакторов. Эти места предназначены только для помощи в редактировании и процессе отправки, а не для получения отзывов.
Если вам нужна обратная связь по вашему черновику или если рецензия занимает много времени, вы можете попробовать попросить о помощи на странице обсуждения соответствующего WikiProject . Некоторые WikiProjects более активны, чем другие, поэтому быстрый ответ не гарантируется.

Как улучшить черновик

Википедия:Содействие развитию Википедии – базовый обзор того, как редактировать Википедию.
Помощь:Wikitext – как использовать разметку
Помощь:Ссылки для начинающих – как включать ссылки
Википедия:Разработка статьи – как разработать статью
Википедия:Как писать лучшие статьи – как улучшить свою статью
Wikipedia:Проверяемость – убедитесь, что ваша статья содержит надежные сторонние источники.

Вы также можете просмотреть разделы Wikipedia:Избранные статьи и Wikipedia:Хорошие статьи , чтобы найти примеры лучших статей Википедии на темы, схожие с тем, что предлагаете вы.

Повышение ваших шансов на быстрое рассмотрение

Чтобы повысить свои шансы на более быстрое рассмотрение, пометьте свой черновик соответствующими тегами WikiProject с помощью кнопки ниже. Это даст рецензентам знать, что был представлен новый черновик в области их интересов. Например, если вы написали о женщине-астрономе, вам следует добавить теги Biography , Astronomy и Women Scientists .

Добавьте теги к вашему черновику

Ресурсы редактора

Простые инструменты : Citation bot ( помощь ) | Расширенные: Исправление пустых URL-адресов

Инструменты рецензента

Инструкции · Какие ссылки здесь · Временное разрешение рентгеновского раствора рассеяния (обсуждение: + · биография) · (журнал) · Отчет Copyvios · reFill · Citation Bot · (Поиск: Google, Wikipedia) · Опубликовано 3 дня назад пользователем LaylabDL (обсуждение: D · +) · Последнее изменение 45 часов назад пользователем Sushidude21!

Времяразрешенное рентгеновское растворное рассеяние (TR-XSS), также известное как рентгеновское диффузное рассеяние (XDS) ^[1] , ликвидография ^[2] или времяразрешенное широкоугольное рассеяние (TR-WAXS), представляет собой измерительную технику ( технику рентгеновского рассеяния ), способную наблюдать структурную динамику молекул, растворенных в жидкости, на фемтосекундной (10-15 ^с ) временной шкале фемтохимии с лучшим, чем ангстрем, пространственным разрешением. Таким образом, ее можно использовать для создания фильмов химических реакций по мере их развития в реальном времени и для понимания фундаментальных процессов в природе. ^[3]^[4]

Техника «насос-зонд»

TR-XSS — это метод накачки-зонда, при котором жидкий образец сначала возбуждается коротким лазерным импульсом, а затем зондируется коротким рентгеновским импульсом. Жидкий образец содержит низкие концентрации (~1-100 мМ) молекулы растворенного вещества в растворе, которая доставляется в область взаимодействия пучка либо струей жидкости, либо через капилляр. Непрерывная подача нового образца через систему доставки позволяет избежать радиационного повреждения рентгеновскими и лазерными импульсами. Интенсивность I рассеянных на образце рентгеновских лучей регистрируется как функция угла рассеяния θ с помощью двумерного рентгеновского детектора. Распределение интенсивности рассеянного света содержит информацию обо всех молекулах в жидком образце, включая целевую молекулу для исследования (растворенное вещество), а также молекулы растворителя, окружающие ее сольватную оболочку , и все молекулы растворителя. Чтобы выделить информацию, собранную о возбужденных молекулах растворенного вещества, изображения детектора с картинами рассеяния I от образца в основном состоянии (I _{лазер выключен} ) вычитаются из картины рассеяния после возбуждения растворенного вещества лазером накачки (I _{лазер включен} ). Разностная интенсивность ΔI(θ,Δt) = I _{лазер выключен} (θ) – I _{лазер включен} (θ,Δt) содержит только вклады от возбужденных молекул растворенного вещества и сольватной оболочки, которые отреагировали на химическую реакцию, вызванную лазерным импульсом. Изменяя время задержки Δt между импульсом накачки и зондирующим импульсом, можно захватить моментальные снимки различных стадий структурной динамики процесса возбуждения. В конце концов, эти моментальные снимки объединяются для построения фильма наблюдаемой химической реакции.

Приложение

• Солнечные элементы, сенсибилизированные красителем . Фундаментальные исследования структурных процессов в солнечных элементах на основе рутения и железа ^[5]^[6] ^[7]

• Молекулярные коммутационные материалы. ^[8]

• Динамика структуры белка . ^[9]

• Реакции переноса заряда в растворителях. ^[10]^[11]

• Молекулярные реакции диссоциации или комплексообразования, вызванные светом . ^[12]^[13]

• Динамика связи металл-металл . ^[14]^[15]

Дополнительные методы

TR-XSS может предоставлять информацию о молекулярных структурах в режиме реального времени . Дополнительная информация об электронной структуре может быть получена путем объединения этой техники с рентгеновской абсорбционной спектроскопией ( XAS ) или рентгеновской эмиссионной спектроскопией ( XES ), регистрируемыми в то же время. ^[1]^[16] Вместе эти методы предоставляют мощный набор инструментов для исследования кинетики и динамики структурной и электронной степени свободы в образцах фазы раствора.

Предпосылки/Ограничения

TR-XSS — это метод накачки-зонда. Он требует импульсного лазера для возбуждения химических реакций в растворе, а также импульсного источника рентгеновского излучения с высокой пиковой яркостью для зонда. Временное разрешение зависит от импульса рентгеновских лучей и лазера, а также от толщины зондируемого образца. Примеры экспериментальных установок, поддерживающих этот метод, можно найти на синхротронах (ID09 в ESRF , APS ), лабораторных источниках ^[17]^[18] или лазерах на свободных электронах (например: FXE в EUXFEL , XPP в LCLS, BL3 в SACLA , Alvra в SwissFEL , PAL-XFEL ). Типичное временное разрешение составляет 100 пс (из-за рентгеновского импульса длительностью 100 пс FWHM для синхротронов и 100 фемтосекунд в лазерах на свободных электронах). Помимо временного разрешения, экспериментальные установки сильно зависят от частоты повторения рентгеновских импульсов. Вышеупомянутые источники рентгеновского излучения варьируются от десятков Гц до частоты повторения 3,5 МГц, и, таким образом, количество информации, которое может быть собрано в течение экспериментального времени, может отличаться на порядки. Для раствора, который будет исследован с помощью TR-XSS, растворенные молекулы должны поглощать свет на длине волны лазера накачки, в то время как окружающий растворитель в идеале не поглощает на той же длине волны лазера. Кроме того, молекулы, включающие тяжелые атомы (например, металлы), рассеивают больше рентгеновских фотонов, чем легкие элементы, поэтому зарегистрированные сигналы становятся больше и их легче анализировать.

Ссылки

^ ab Haldrup, Kristoffer и др. «Наблюдение динамики сольватации с одновременной фемтосекундной рентгеновской эмиссионной спектроскопией и рентгеновским рассеянием». Журнал физической химии B 120.6 (2016): 1158-1168.
^ Ким, Тэ Кю и др. «Пространственно-временная кинетика в растворе, изученная с помощью рентгеновской ликвидографии с временным разрешением (рассеяние раствора)». ChemPhysChem 10.12 (2009): 1958-1980.
^ Ван, Цяньци, Лонгтенг Юнь и Цзе Ян. «Сверхбыстрые молекулярные фильмы: исследование химической динамики с помощью фемтосекундной электронной и рентгеновской дифракции». CCS Chemistry 6.5 (2024): 1092-1109.
^ Хван Ким, Кён и др. «Тематический обзор: молекулярная реакция и сольватация, визуализированные с помощью рассеяния рентгеновских лучей в растворе с временным разрешением: структура, динамика и их зависимость от растворителя». Structural Dynamics 1.1 (2014).
^ Куннус, Кристьян и др. «Динамика колебательных волновых пакетов в фотосенсибилизаторе на основе карбена Fe, определенная с помощью фемтосекундного рентгеновского излучения и рассеяния». Nature communications 11.1 (2020): 634.
^ Бресслер, Кристиан и др. «Динамика сольватации, контролируемая комбинированной рентгеновской спектроскопией и рассеянием: фотоиндуцированный спиновый переход в водном растворе [Fe (bpy) 3] 2+». Faraday discussions 171 (2014): 169-178.
^ Гаффни, Келли Дж. «Учет фотохимических и фотофизических превращений в комплексах железа с помощью сверхбыстрой рентгеновской спектроскопии и рассеяния». Chemical Science 12.23 (2021): 8010-8025.
^ Хансен, Бьянка Л. и др. «Структурная характеристика возбужденного состояния ряда производных [Fe (терп) 2] 2+ с наносекундной продолжительностью жизни с использованием рентгеновского рассеяния в растворе». (2024).
^ Ким, Чон Гу и др. «Динамика структуры белка, выявленная с помощью рассеяния рентгеновских лучей в растворе с временным разрешением». Отчеты о химических исследованиях 48.8 (2015): 2200-2208.
^ Вестер, Питер и др. «Отслеживание структурной реорганизации растворителя и динамики рекомбинации после фотоабстракции e− из водного I− с помощью фемтосекундной рентгеновской спектроскопии и рассеяния». Журнал химической физики 157.22 (2022).
^ Маркманн, Верена и др. «Структурная динамика в реальном времени сверхбыстрого процесса сольватации вокруг фотовозбужденных водных галогенидов». Химическая наука 15.29 (2024): 11391-11401.
^ Ниммрих, Амке и др. «Зависящая от растворителя структурная динамика в сверхбыстрой реакции фотодиссоциации трииодида, наблюдаемая с помощью рассеяния рентгеновских лучей в растворе с временным разрешением». Журнал Американского химического общества 145.29 (2023): 15754-15765.
^ Рейнхард, Марко и др. «Путь фотоакватации феррицианида, выявленный с помощью комбинированной фемтосекундной основной линии Kβ и рентгеновской эмиссионной спектроскопии «валентность-ядро»». Nature Communications 14.1 (2023): 2443.
^ Халдрап, Кристоффер и др. «Измерения когерентной структурной динамики методом сверхбыстрого рентгеновского рассеяния на поверхности потенциальной энергии основного состояния молекулы диплатины». Physical review letters 122.6 (2019): 063001.
^ Ким, Кён Хван и др. «Прямое наблюдение образования связей в растворе с помощью фемтосекундного рентгеновского рассеяния». Nature 518.7539 (2015): 385-389.
^ Haldrup, K., et al. «Взаимодействия гость–хозяин, исследованные с помощью рентгеновской спектроскопии с временным разрешением и рассеяния на частотах МГц: динамика сольватации и фотоиндуцированный спиновый переход в водном растворе Fe (bipy) 32+». Журнал физической химии A 116.40 (2012): 9878-9887.
^ Гаффни, Келли Дж. «Учет фотохимических и фотофизических превращений в комплексах железа с помощью сверхбыстрой рентгеновской спектроскопии и рассеяния». Chemical Science 12.23 (2021): 8010-8025.
^ https://chemistry.brown.edu/people/peter-m-weber. Доступ 05.12.2024

[source1-1] Haldrup, Kristoffer и др. «Наблюдение динамики сольватации с одновременной фемтосекундной рентгеновской эмиссионной спектроскопией и рентгеновским рассеянием». Журнал физической химии B 120.6 (2016): 1158-1168.

[2] Ким, Тэ Кю и др. «Пространственно-временная кинетика в растворе, изученная с помощью рентгеновской ликвидографии с временным разрешением (рассеяние раствора)». ChemPhysChem 10.12 (2009): 1958-1980.

[3] Ван, Цяньци, Лонгтенг Юнь и Цзе Ян. «Сверхбыстрые молекулярные фильмы: исследование химической динамики с помощью фемтосекундной электронной и рентгеновской дифракции». CCS Chemistry 6.5 (2024): 1092-1109.

[4] Хван Ким, Кён и др. «Тематический обзор: молекулярная реакция и сольватация, визуализированные с помощью рассеяния рентгеновских лучей в растворе с временным разрешением: структура, динамика и их зависимость от растворителя». Structural Dynamics 1.1 (2014).

[5] Куннус, Кристьян и др. «Динамика колебательных волновых пакетов в фотосенсибилизаторе на основе карбена Fe, определенная с помощью фемтосекундного рентгеновского излучения и рассеяния». Nature communications 11.1 (2020): 634.

[6] Бресслер, Кристиан и др. «Динамика сольватации, контролируемая комбинированной рентгеновской спектроскопией и рассеянием: фотоиндуцированный спиновый переход в водном растворе [Fe (bpy) 3] 2+». Faraday discussions 171 (2014): 169-178.

[7] Гаффни, Келли Дж. «Учет фотохимических и фотофизических превращений в комплексах железа с помощью сверхбыстрой рентгеновской спектроскопии и рассеяния». Chemical Science 12.23 (2021): 8010-8025.

[8] Хансен, Бьянка Л. и др. «Структурная характеристика возбужденного состояния ряда производных [Fe (терп) 2] 2+ с наносекундной продолжительностью жизни с использованием рентгеновского рассеяния в растворе». (2024).

[9] Ким, Чон Гу и др. «Динамика структуры белка, выявленная с помощью рассеяния рентгеновских лучей в растворе с временным разрешением». Отчеты о химических исследованиях 48.8 (2015): 2200-2208.

[10] Вестер, Питер и др. «Отслеживание структурной реорганизации растворителя и динамики рекомбинации после фотоабстракции e− из водного I− с помощью фемтосекундной рентгеновской спектроскопии и рассеяния». Журнал химической физики 157.22 (2022).

[11] Маркманн, Верена и др. «Структурная динамика в реальном времени сверхбыстрого процесса сольватации вокруг фотовозбужденных водных галогенидов». Химическая наука 15.29 (2024): 11391-11401.

[12] Ниммрих, Амке и др. «Зависящая от растворителя структурная динамика в сверхбыстрой реакции фотодиссоциации трииодида, наблюдаемая с помощью рассеяния рентгеновских лучей в растворе с временным разрешением». Журнал Американского химического общества 145.29 (2023): 15754-15765.

[13] Рейнхард, Марко и др. «Путь фотоакватации феррицианида, выявленный с помощью комбинированной фемтосекундной основной линии Kβ и рентгеновской эмиссионной спектроскопии «валентность-ядро»». Nature Communications 14.1 (2023): 2443.

[14] Халдрап, Кристоффер и др. «Измерения когерентной структурной динамики методом сверхбыстрого рентгеновского рассеяния на поверхности потенциальной энергии основного состояния молекулы диплатины». Physical review letters 122.6 (2019): 063001.

[15] Ким, Кён Хван и др. «Прямое наблюдение образования связей в растворе с помощью фемтосекундного рентгеновского рассеяния». Nature 518.7539 (2015): 385-389.

[16] Haldrup, K., et al. «Взаимодействия гость–хозяин, исследованные с помощью рентгеновской спектроскопии с временным разрешением и рассеяния на частотах МГц: динамика сольватации и фотоиндуцированный спиновый переход в водном растворе Fe (bipy) 32+». Журнал физической химии A 116.40 (2012): 9878-9887.

[17] Гаффни, Келли Дж. «Учет фотохимических и фотофизических превращений в комплексах железа с помощью сверхбыстрой рентгеновской спектроскопии и рассеяния». Chemical Science 12.23 (2021): 8010-8025.

[18] ttps://chemistry.brown.edu/people/peter-m-weber. Доступ 05.12.2024