6 72 timer der kan eksperimentet. Men forskerne må væbne sig med tålmodighed, forDyDENrEGHEDiODmLTå1Det optiske bord med hele forsøgsopstillingen bliver samlet uden forden såkaldte ”hutch”, som er det rum, hvor den skal stå under hele oplyse verden kemiske reaktion i gang og følge den.først skal det lokale ”beamline-crew” justere en masse forskelligepositioner i opstillingen. Der går mange timer med at få alt på plads,førend forskerne er klar til at filme – dvs. åbne for laseren, sætte den Et forskerholds forsøg på et japansk røntgenlaseranlæg kan i fremtiden føre til omdannelse af solens lys til kemisk energi. ph.d.-studerende Asmus ougaard Dohn skrev dagbog fra rejsen. MOLeKYLeR Alle rigtige kemikere drømmer om at uanede. DTU Kemi og DTU Fysik er i disse år kunne se molekylerne danse – at følge deres for- ved at opbygge en ekspertise i disse store højtek- andring under en kemisk reaktion. Hidtil har de nologiske røntgenanlæg. kun kunnet drømme, men en ny type røntgen- ”De ultrakorte røntgenpulse gør det muligt laseranlæg har bragt dem et skridt nærmere for os at se still-billeder af molekyler i bevægelse målet: At kunne filme et molekyles forandring og dermed kaste lys på fundamentale processer fra udgangspunkt til produkt. Ph.d.-studerende inden for f.eks. kemi, biologi og teknologi,” for- Asmus Ougaard Dohn fra DTU Kemi var i som- tæller lektor Klaus B. Møller, der er vejleder på mer med på en rejse til det store fri-elektron- Asmus Ougaard Dohns ph.d.-projekt. røntgenlaser-anlæg SACLA ved Osaka i Japan for ”Målet er at udvikle et oversættelsesapparat 3 PLASTiCPOSE rEDDEr fOrSøGET at gøre drømmen til virkelighed. mellem de data, vi optager, og billeder med ato- røntgenlaser-faciliteter repræsenterer noget af det ypperste, menne- Først for ganske nylig er det blevet muligt fak- mar opløsning i både tid og rum, der kan visua- sket kan bygge. Men klargøringen af udstyret er altid en mærkværdig tisk at ”filme” hvad der sker i et molekyle, når det lisere molekylers strukturelle dynamik under kombination af ultra-højteknologi og helt lavpraktiske løsninger. For ændrer tilstand. De nye såkaldte fri-elektron- kemiske reaktioner i samme øjeblik, som de fin- at sikre at emissionen fra prøven når at blive opfanget af den rigtige røntgenlaseranlæg, på engelsk forkortet til XFEL, der sted. Lykkes det, vil det give et hidtil uset detektor uden at blive absorberet på vejen, skal den atmosfæriske luft kan ved hjælp af røntgenstråler tage billeder indblik ind i kemiens verden, og resultaterne kan skiftes ud med helium. Det klares med en skraldepose sat fast med hurtigt nok til at optage det væld af forskellige lede til helt nye metoder til at optimere kemiske gaffatape mellem prøve og detektor. processer, der finder sted i et molekyle, når en reaktioners forløb,” siger Klaus B. Møller. kemisk reaktion sættes i gang. Det kan ifølge Klaus B. Møller være med til at Det japanske røntgenlaseranlæg SACLA er blot fremme den teknologiske udvikling af fotokata- det andet af sin art i verden - det første åbnede lysatorer, der i sidste ende kan omsætte solens lys på Stanford University i USA for to år siden, og til kemisk energi. yderligere et bliver klar i Hamburg i 2014. Det Udover Asmus Ougaard Dohn og Klaus B. koster op mod 100.000 kroner i timen at bruge Møller deltog ph.d.-studerende Kasper Skov sådan et anlæg, og forskerne har præcis 72 timers Kjær, Tim Brandt Van Driel og Tobias Harlang, såkaldt ”beamtid” til at optage, hvordan en enkelt forskerne Kristoffer Haldrup og Morten Chri- ladning bevæger sig igennem deres prøve, et spe- stensen og professor Martin Meedom Nielsen fra cialdesignet molekyle, efter at det er blevet belyst DTU Fysik. Også forskere fra Sverige og Ungarn af en laserpuls. deltog i eksperimentet. Hurtige optagelser Specialdesignet molekyle I det 700 meter lange japanske røntgenlaseranlæg Når eksperimenterne er gang i røret oppe i det accelereres elektroner op til næsten lysets hastighed japanske højland, suser kompakte bundter af for til sidst at afgive røntgenstråling. Røntgenstråler elektroner, der udsender røntgenstråling, af sted har samme bølgelængde som bindingerne mellem med tæt ved lysets atomer i et molekyle, så de spredes fra molekylet på hastighed på vej mod Få MErE aT ViDE samme måde som synligt lys fra rillerne i en cd. det specialdesignede Klaus B. møller Ved at filme dette spredningssignal kan man molekyle, som for- lektor, DTU Kemi klaus.moller@kemi.dtu.dk følge med i, hvordan molekylernes struktur æn- skerne har medbragt. drer sig, efter de er blevet anslået af laserpulsen. Asmus Ougaard martin meedom Nielsen professor, DTU Fysik Det går så vanvittig stærkt, at forskerne skal tage Dohn skal gerne have mmee@fysik.dtu.dk billeder på femtosekundtidsskalaen for at kunne brugbare data med fange atomernes bevægelse. Forholdet mellem et hjem til sit ph.d.-pro- ph.d.-studerendeAsmus Ougaard Dohn femtosekund og et sekund er som forholdet mel- jekt om ultrahurtig asod@kemi.dtu.dk lem et sekund og 32 millioner år. molekylær dynamik. Forskningsområdet Femto- Læs hans dagbog, og kemi er vært for den stort fremtiden ser lys ud find ud af, om det lyk- anlagte konference ”The Der er ingen garanti for, at forskerne overhove- kes at filme en kemisk rence on Femtochemistry”-11th International Confe det får skabt deres egen molekylære film, og om reaktion live. på DTU i sommeren 2013, røntgenlaseranlægget SacLa 100 km uden for osaka. de kan forstå, hvad den fortæller. Til gengæld er Niels Engholm Henriksen. Til venstre det 700 meter lange rør, hvor forsøget foregår.ledet af Asmus’ medvejleder perspektiverne med de nye store røntgenanlæg - CHArLoTTE MALASSé
134837_DTUavis_0912_final
To see the actual publication please follow the link above