Con el objetivo declarado de medición de sustancias bajo presión extrema, una cooperación de investigación internacional dirigida por la Universidad de Rostok y Helmoltz-Gentrum Dresden (HZDR) por primera vez utiliza láser de alto rendimiento Depol 100-X en European XFEL por primera vez. En el diario NaturalezaEl
Se encuentra el carbono líquido, por ejemplo, dentro del planeta y en la tecnología futura, como la síntesis nuclear. Sin embargo, hasta hoy, rara vez se sabía sobre el carbono en su forma de fluido porque en este caso era prácticamente imposible estudiar en el laboratorio: el carbono no se derrite bajo presión general, sino que inmediatamente cambia en un estado gaseoso. Solo bajo presión extrema y a la temperatura de aproximadamente 4.500 grados Celsius, el punto de fusión máximo de cualquier ingrediente, el carbono se vuelve líquido. Ningún contenedor puede soportarlo.
Por otro lado, el breve láser puede convertir un carbono sólido en un líquido para una segunda fracción. Y el desafío era usar estas fracciones de un segundo para tomar medidas. De la manera previamente inimaginable, ahora se ha convertido en una realidad en European Exfers, el láser de rayos X más grande del mundo, con su ultrasort Dal en Shanefeld, cerca de Hamburgo.
Esta combinación es una tecnología de medición única
La combinación única del exfel europeo con láser de alto perfil de Depol 100-X fue importante para el éxito de la prueba. Fue desarrollado por el Consejo de Ciencia y Tecnología Británica y proporcionada a los científicos de todo el mundo por el Consorcio de Usuarios de HIBF (Helmholtz International Bimline para campos extremos). Una comunidad de los principales institutos internacionales de investigación en la estación experimental Europea de XFEL HED (alta densidad de energía) ahora ha integido un análisis de rayos X ultrarrápido y una fuerte abreviatura de láser con detectores de rayos X de área más grande.
En el experimento, los pulsos de alta potencia del disco de láser de 100 X son ondas a través de una muestra de carbono sólido y hacen que el fluido material para nanosegundos, es decir, un mil millones de miles de millones de segundos de segundo. Durante este nanosegundo, la muestra se irradia con el flash de rayos X Ultrasort European Exfail. Los átomos de carbono dispersan la luz X -ray, similar al hecho de que la luz está separada por una gratificante. El patrón de aislamiento permite dibujar fórmulas sobre el diseño actual de los átomos en el carbono líquido.
Toda la prueba dura solo unos segundos, pero muchas veces se repiten: cada vez con pulsos de rayos X ligeramente retrasados o bajo una condición de presión y temperatura ligeramente diferente. Muchas instantáneas están unidas para hacer una película. Los investigadores han podido detectar la transformación de un paso al nivel de líquido a la vez.
Estructurado como el agua y determinó el punto de fusión correcto
Las medidas muestran que cada una con cuatro vecinos más cercanos es como sistemas de carbono líquido como diamantes sólidos. “Esta es la primera vez que hemos podido observar la estructura del carbono líquido experimentalmente. Nuestra prueba asegura la profecía hecha por simulaciones sofisticadas de carbono líquido. Observamos una forma compleja de líquido comparable líquido con agua, que tiene características estructurales muy especiales”.
Los investigadores también pudieron reducir el punto de fusión correctamente. Hasta ahora, las predicciones teóricas de la estructura y el punto de fusión se desviaron significativamente. Sin embargo, es importante para conceptos específicos para la generación de planetas para el modelado del planeta y la generación de electricidad a través de la síntesis nuclear.
En el primer examen de depolo del exfail europeo, también se ha introducido una nueva era en la medición de la sustancia bajo alta presión, como enfatizó el líder del grupo principal, el Dr. Wolf Jirtrou: “Ahora tenemos una caja de herramientas para identificar la sustancia en condiciones externas extremas en detalles increíbles”. Y la posibilidad de probar lejos de agotado. En el futuro, los resultados que actualmente toman varias horas de examen se pueden encontrar en unos segundos, tan pronto como el complejo control automatizado y el procesamiento de datos funcionan bastante rápido.
