มีการใช้เทคนิค “เส้นริ้วแบบเฟมโตวินาที” ใหม่เพื่อวัดการสั่นโดยตรงในสนามไฟฟ้าของแสงที่มองเห็นและแสงอินฟราเรด พัฒนาโดยนักวิจัยในแคนาดาและเยอรมนี แห่งมหาวิทยาลัยออตตาวา วิธีนี้เป็นวิธีที่ถูกกว่า เร็วกว่า และใช้งานได้จริงกว่าของเทคนิค ที่จัดตั้งขึ้น ด้วยการปรับปรุงเพิ่มเติม เทคนิคใหม่นี้สามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความเร็วสูงและการศึกษาไดนามิกของพลาสมา
ด้วยการ
กำหนดลักษณะของสนามแสงที่สอดคล้องกัน นักวิจัยสามารถเรียนรู้มากมายเกี่ยวกับวิธีที่แสงมีปฏิสัมพันธ์กับสสาร และวิธีที่แสงสามารถจัดการได้ดีขึ้นในช่วงเวลาที่สั้นที่สุด สำหรับความถี่ภาพและอินฟราเรด สามารถทำได้โดยการแสดงภาพว่าสนามไฟฟ้าของแสงมีวิวัฒนาการอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป
โดยใช้เส้นริ้ว สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการใช้พัลส์ ของแสงอุลตร้าไวโอเลตมากเพื่อทำให้เป้าหมายของก๊าซแตกตัวเป็นไอออน อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาในกระบวนการนี้จะถูกเร่งโดยสนามไฟฟ้าของคลื่นแสงที่ถูกสุ่มตัวอย่าง เนื่องจากสนามไฟฟ้าของคลื่นแสงแปรผันตามเวลา มันเร่งอิเล็กตรอนให้มีช่วงความเร็ว
ที่แตกต่างกัน ทำให้เกิด “แนว” ในการกระจายความเร็วโดยรวมซับซ้อนและมีราคาแพงด้วยการวัดรูปแบบนี้แบบเรียลไทม์ นักวิจัยสามารถสร้างสนามไฟฟ้าของคลื่นแสงใหม่และศึกษาวิวัฒนาการของมันได้ แม้ว่าเทคนิคนี้จะมีข้อดี แต่ก็ไม่สามารถทำได้เป็นประจำในห้องปฏิบัติการหลายแห่ง
เนื่องจากต้องใช้การตั้งค่าสุญญากาศสูงที่ซับซ้อน รวมทั้งต้องใช้สเปกโตรมิเตอร์เวลาบินของอิเล็กตรอนที่มีราคาแพง และทีมงานได้สร้างเทคนิคใหม่ที่เรียกว่า ซึ่งทำการวัดโดยตรงของสนามไฟฟ้าแสงและอินฟราเรดในอากาศแวดล้อม ขั้นแรก อากาศจะแตกตัวเป็นไอออนโดยใช้เฟมโตวินาทีเลเซอร์พัลส์
ในที่สุด กระแสเหล่านี้จะถูกตรวจสอบและขยายโดยใช้อิเล็กโทรดโลหะคู่หนึ่ง ซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถระบุรูปแบบลายเส้นที่เกิดจากคลื่นได้ เป็นครั้งแรกที่วิธีการนี้ทำให้สามารถตรวจวัดการสั่นของสนามไฟฟ้าที่มองเห็นได้และอินฟราเรดแบบเรียลไทม์โดยใช้เครื่องมือที่เรียบง่ายและราคา
ไม่แพง
ทีมงาน เชื่อว่าความสามารถจะไปไกลกว่าลักษณะของสนามไฟฟ้าในไม่ช้า ขณะนี้กลุ่มหวังว่าการปรับปรุงความเสถียรของการตั้งค่าอาจนำไปสู่แอปพลิเคชันใหม่ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งทำงานเร็วกว่าโปรเซสเซอร์สมัยใหม่ถึงล้านเท่า สำหรับนักฟิสิกส์เชิงทดลอง เทคนิคนี้สามารถสนับสนุนการศึกษา
นักทฤษฎียังได้พัฒนาเทคนิคในการแก้ปัญหาโครงสร้างโปรตีนมานานกว่า 40 ปี อย่างไรก็ตาม เทคนิคเหล่านี้ไม่สามารถนำมาใช้ได้อย่างเหมาะสมจนกว่าจะปรับความยาวคลื่นรังสีเอกซ์ด้วยรังสีซินโครตรอนอย่างละเอียดได้ การรวมกันของรังสีซินโครตรอนและผลึกศาสตร์แบบหลายความยาวคลื่น
หมายความว่า
ตอนนี้น่าจะเป็นไปได้ที่จะระบุโครงสร้างของโปรตีนประมาณ 60% ในจีโนมมนุษย์ได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ซึ่งทำให้เราสามารถสร้างผลึกได้ รังสีซินโครตรอนคืออะไร?รังสีซินโครตรอนเกิดขึ้นเมื่อลำแสงของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าถูกทำให้โค้งงอโดยสนามแม่เหล็ก
ในแหล่งกำเนิดส่วนใหญ่ ลำแสงจะถูกจำกัดอยู่ในวงโคจรที่เป็นวงกลมหรือใกล้เป็นวงกลมโดยสนามแม่เหล็ก และลำแสงที่ขนานกันสูงจะถูกปล่อยออกมา (พลังงานที่สูญเสียไปจากการแผ่รังสีซินโครตรอนจะถูกแทนที่ด้วยสนามไฟฟ้าความถี่วิทยุ) สเปกตรัมจะต่อเนื่องและขยายออกไปยังบริเวณรังสีเอกซ์
หากพลังงานของลำแสงสูงพอ โดยรวมแล้ว แหล่งกำเนิดรังสีซินโครตรอนมีข้อดีกว่าแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ในห้องปฏิบัติการหลายประการ เข้มข้นกว่า เรียงตัวกันมากกว่า และมีความยาวคลื่นต่อเนื่องให้เลือก ในแง่เทคนิคเพิ่มเติม รังสีเอกซ์มีฟลักซ์ที่สูงกว่า (โฟตอนต่อวินาที) ความสว่างที่สูงกว่า
(ฟลักซ์ต่อมุมทึบของหน่วย) และความสว่างที่สูงกว่า (ความสว่างต่อพื้นที่แหล่งกำเนิดหนึ่งหน่วย) ในสเปกตรัมกว้างนี้นอกเหนือจากการดัดแม่เหล็กแล้ว สิ่งที่เรียกว่าแหล่งกำเนิดรุ่นที่สามยังใช้ “อุปกรณ์แทรก” ซึ่งเป็นส่วนตรงของแม่เหล็ก เพื่อสร้างการแผ่รังสีที่ความยาวคลื่นที่สั้นลง และความสว่าง
และความสุกใสที่สูงขึ้น ปัจจุบันแหล่งรังสีที่สว่างที่สุดในยุโรปคือ ในเมืองเกรอน็อบล์ ประเทศฝรั่งเศส ซึ่งเป็นบริษัทร่วมทุนระหว่าง 12 ประเทศในยุโรป แหล่งที่มาของความสว่างสูงที่คล้ายกันเพิ่งปรากฏทางออนไลน์ในสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นเมื่อไม่นานมานี้ แหล่งกำเนิดรังสีซินโครตรอน (SRS)
ที่ห้องปฏิบัติการแดร์สบรี ซึ่งทำงานส่วนใหญ่ที่อธิบายไว้ในบทความนี้ได้ดำเนินการไปแล้ว เป็นแหล่งกำเนิดรุ่นที่สองและขณะนี้จำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่อย่างเร่งด่วน ขณะนี้ชุมชนซินโครตรอนในสหราชอาณาจักรกำลังพยายามจัดหาเงินทุนสำหรับแหล่งทดแทนที่เรียกว่า ในขณะเดียวกัน
ลำแสงผลึกโปรตีนโปรตีนใหม่สองเส้นกำลังถูกสร้างขึ้นที่ และทีมงานของเขา สิ่งนี้จะให้ลำแสงผลึกโปรตีนทั้งหมดห้าเส้นและช่วยสร้างผลงานที่แข็งแกร่งของห้องปฏิบัติการในด้านนี้ สายเลือดนี้รวมถึงผลงานเกี่ยวกับเอนไซม์มัลติโปรตีนขนาดใหญ่มาก (F 1 -ATPase) ซึ่งมีส่วนทำให้จอห์น วอล์กเกอร์
แห่งห้องปฏิบัติการอณูชีววิทยาในเคมบริดจ์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี 1997 ขั้นแรกให้ปลูกคริสตัลของคุณคอขวดหลักในการวิเคราะห์ผลึกโปรตีนคือการผลิตผลึกเดี่ยวที่เหมาะสม เช่นเดียวกับกระบวนการตกผลึกอื่น ๆ เกี่ยวข้องกับขั้นตอนดั้งเดิมของการเกิดนิวเคลียสและการเจริญเติบโต
โดยโมเลกุลจะต้องถูกนำเข้าสู่สถานะที่ไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์ที่มีความอิ่มตัวสูงเกินไป เพื่อให้ผลึกก่อตัวขึ้น การตกผลึกของโปรตีนเป็นงานที่ยากและลำบากเพราะสารเหล่านี้ไวต่อสภาวะภายนอกมาก วิธีการทั่วไปของการระเหย ความดันสูง อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงอย่างมาก
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
