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水无常形,“冰”无常“式” -使用WAXS和XPCS观测水的相变

北京众星联恒发布时间:2019/03/01 09:47 点击: 加载中..

The Two Faces of water


    结合美国阿贡国家实验室(ANL)的先进光子源(APS)和德国DESY研究中心的PETRA III同步加速器源的测量,由瑞典斯德哥尔摩大学领导的一个国际研究小组公布了一种新的、显著的水的特性。太阳系中的大多数水冰实际上是以玻璃状的无定形形式存在的,有两种形式,一种是高密度(HDA),另一种是低密度(LDA)。

    研究在115 K到130 K的温度升温,HDA冰到LDA冰的相变过程后,研究小组发现了转变,通过液态进行的证据:首先,HDA冰似乎变成液体形式的高密度水,然后这种高密度液体(HDL)变成低密度形式(低密度液体,LDL)。因此,该研究证明了两种液态水的存在,至少在极低温度下的超粘性状态下 - 这是进一步了解这种神奇液体的重要一步,这种液体的特殊性质对于地球上的生命是不可或缺的。

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图片引自:114(31), 8193–8198 (2017)DOI: 10.1073/pnas.1705303114


     该实验的结构信息是从APS拍摄的广角X射线散射(WAXS)数据获得的。然而,为了揭示相变的细节,该团队必须获得动态信息,这可以通过PETRA III的X射线光子相关光谱(XPCS)获得,此实验中的探测器使用的是X-SPECTRUM公司的LAMBDA探测器。 “这些测量对探测器的关键要求是小像素尺寸,低噪声和高效率 - 即高信噪比 - 因为在研究这种辐射敏感样品时检测到的光子计数率非常低,”作者Michael Sprung,负责P10 Coherence Applications光束线的科学家说道。此实验就是在该线站进行的。 “由于其小像素尺寸,Lambda探测器允许我们将光子剂量扩散到两倍大的样品区域。此外,它还可以实现有效的无噪声单光子计数。没有它,测量是不可能的”。


REFERENCE:

Diffusive dynamics during the high-to-lowdensity transition in amorphous iceProceedings of the National Academy of Sciences 114(31), 8193–8198 (2017)DOI: 10.1073/pnas.1705303114



LAMBDA产品线

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德国X-Spectrum公司


    德国X-Spectrum公司是从德国DESY同步辐射独立出来的一家公司, X-Spectrum公司是一家致力于为同步辐射及普通实验室提供前沿的X射线探测器。 该公司提供的LAMBDA探测器是具有非常好的性能。 德国 X-Spectrum公司不仅提供了探测器, 而且还提供可集成到常见同步辐射装直中专门的IT设备和软件。 德 国X-Spectrum公司拥有经验丰宙的团队以及LAMBDA探测器的易操作性和高性能表现将给同步辐射实验者提供好的支持。


   北京众星联恒科技有限公司(点击了解详情)作为X-SPECTRUM公司中国区授权总代理商,为中国客户提供X-SPECTRUM所有产品的售前咨询,销售及售后服务。我司始终致力于为广大科研用户提供专业的x射线产品及解决方案。

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