溶液相高重复率激光X射线探测器皮秒硬X射线光谱在斯坦福同步射线辐射光源
Marco Reinhard1, Dean Skoien1, Jacob A Spies
1SLAC National Accelerator Laboratory, Menlo Park, California 94025, USA.
Structural dynamics (Melville, N.Y.)
|October 30, 2023
概括
一个新的终端站使MHz皮秒硬X射线光谱能够用于溶液相研究. 这允许详细研究像[Fe(phen) 3) 2+这样的旋转交叉复合体中的光诱导激发状态.
科学领域:
- 物理化学 物理化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 频谱学是一种光谱学.
背景情况:
- 时间分辨率光谱对于理解材料中的动态过程至关重要.
- 之前在重复率和数据采集方面的限制阻碍了MHz皮秒硬X射线光谱用于溶液相样本.
- 旋转交叉复合体在光刺激时表现出复杂的动态,需要先进的光谱技术来进行表征.
研究的目的:
- 介绍和描述一个新的终端站,用于高重复率 (MHz) 皮秒硬X射线光谱.
- 通过对旋转交叉车综合体的基准研究来证明新终端站的功能.
- 为了使具有高信号噪声比率的溶液相样本能够进行系统的时间分辨率研究.
主要方法:
- 在斯坦福同步辐射光源 (SSRL) 束线15-2开发一个专门的终端站.
- 利用一台高功率的超快速的合纤维激光器,在640kHz的频率下进行样本光刺激.
- 实现了与SPEAR3存储环的凸轮轴群同步的MHz数据采集,用于时间解析的X射线吸收和辐射光谱.
主要成果:
- 在水性[Fe () ]2+上成功进行了小秒钟Fe K边缘X射线吸收光谱.
- 获得了短暂的Fe Kβ主线和高检测灵敏度的价值-核心X射线发射光谱.
- 在实验光谱和理论计算 (DFT) 之间表现出了很好的一致性.
结论:
- 开发的终端站为溶液相研究提供了常规访问MHz皮秒硬X射线光谱.
- 这些新功能能够详细调查复杂系统中的光诱导激发状态和旋转动态.
- 终端站的高性能和可用性为SSRL系统的时间解析科学计划铺平了道路.
