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LXD Spektroskopie: Zeitaufgeglöste Spektroskopie

 

Zeitaufeglöste Spektroskopie Zur Untersuchung von ultraschnellen biologischen oder chemischen Prozessen in flüssigen Sytemen wird derzeit in unserer Gruppe ein Aufbau zur zeitaufgelösten Laser-Pump / X-ray-Probe Spektroskopie aufgebaut. Dabei wird die Probe mit einem ultrakurzen Laserpuls (einige Pikosekunden) angeregt und der dadurch generierte Zustand mit einem kurzen Röntgenpuls (Pikosekunden) mittels XAS untersucht (Bild1).

 

Bild 1 Schmatische Darstellung von Energiezuständen im Molekül

 

Diese Methode wird im Bereich harter Röntgenstrahlung schon erfolgreich zur Untersuchung von Elemente in biochemischen Systemen eingesetzt , z.B des Fe-Zentrums in Hemoproteinen. Durch die Etablierung im weichen Röntgenbereich (200eV-2000eV) werden auch Untersuchungen leichter Elemente (C, O, N usw.) möglich, die für biologische Prozesse essentiell sind. Zudem können durch XAS Messungen in diesem Energiebereich detallierte Information über die chemische Wechselwirkung mit der lokalen Umgebung gewonnen werden. Die besondere Herausforderung bei dieser Methode ist, neben der zeitlichen und räumlichen Abstimmung von Laser und Röntgenstrahl mit höchster Präzision, die Detektion extrem schwacher Fluoreszennsignale. Die Verwendung einer Durchflusszelle oder einem Flüssigkeitsjets dient zur Vermeidung von strahlungsinduzierter Beschädigung der Probe (Bild 2).

Bild 2