苏黎世联邦理工学院法比欧·贝尔·加敏 科学家从上方将水注入分析室，在那里形成一个短的微射流，与激光束相遇
信用:苏黎世联邦理工学院/因加约旦 当电子被外界激发或在化学反应过程中被激发时，它们能够在分子内运动
科学家们现在第一次成功地研究了电子在液体中运动的最初几十个阿秒
为了理解化学反应是如何开始的，化学家们多年来一直使用超慢动作实验来研究反应的最初时刻
如今，分辨率为几十阿秒的测量是可能的
阿秒是1x10-18(十亿分之一)秒，我
e
百万分之一秒
苏黎世联邦理工学院物理化学实验室的汉斯·雅各布·沃尔纳教授解释说:“在反应的最初几十个阿秒中，你已经可以观察到电子在分子内是如何移动的。”
“后来，在大约10，000阿秒或10飞秒的过程中，化学反应导致原子运动，直至并包括化学键的断裂
" 五年前，这位联邦理工学院的教授是第一批在阿秒尺度上探测分子中电子运动的科学家之一
然而，到目前为止，这种测量只能在气态分子上进行，因为它们是在高真空室内进行的
电子从液体中的延迟传输 在建造了新型测量设备之后，沃尔纳和他的同事们现在已经成功地探测到了液体中的这种运动
为此，研究人员利用了水中的光电发射:他们用光照射水分子，使它们发射电子，然后可以测量
“我们选择使用这个过程进行研究，因为使用激光脉冲可以以高时间精度启动它，”沃尔纳说
新的测量也在高真空中进行
沃尔纳和他的团队将一股25微米细的水微射流注入测量室
这使得他们发现电子从液态水分子中发射出来比从气态水分子中发射出来晚50到70阿秒
时间差是由于液体形式的分子被其他水分子包围，这对单个分子具有可测量的延迟效应
重要步骤 “电子运动是化学反应中的关键事件
这就是为什么在高分辨率时间尺度上测量它们如此重要，”沃尔纳说
“从气体测量到液体测量的这一步尤为重要，因为大多数化学反应——尤其是那些生物化学上有趣的反应——都发生在液体中
" 其中，有许多过程，如水中的光电发射，也是由光辐射引发的
这些包括植物的光合作用，我们视网膜上使我们能够看到的生化过程，以及由x光或其他电离辐射引起的脱氧核糖核酸损伤
在阿秒测量的帮助下，科学家们将在未来几年获得对这些过程的新见解
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