Экспериментальные результаты дают новое понимание о том, как nucleobases в ДНК защищают себя от повреждения, вызванного ультрафиолетовым светом. Кроме того, экспериментальная разработанная схема будет полезна для исследования сверхбыстрой динамики других классов молекул в биологии, химии и физике.Распутывание основного сверхбыстрого движения электронов и ядер фотовзволнованной молекулы бросает вызов току использования спектроскопические подходы.
Исследователи в SLAC приблизились к этой проблеме, занявшись расследованиями, как ДНК, которая поглощает свет очень сильно, защищает себя, рассеивая ультрафиолетовую энергию как тепло вместо того, чтобы разорвать химические связи, которые скрепляют ДНК. При помощи сверхбыстрого пульса рентгена самый внутренний электрон от молекулы тимина, так называемый основной электрон, снят, приведя к атому с вакансией на ее основном уровне, приведя к «основному отверстию». Атом, теперь нестабильный, заполняет основное отверстие внешним электроном, и электрон испускается через процесс, известный как эффект Оже.
Измерение кинетической энергии электронов Оже показывает информацию о динамике.Эта экспериментальная схема, названная решенной временем спектроскопией Оже, позволила ученым различать движение атомных ядер и изменения в распределении электронов от отдельного момента элемента представления. Используя эту стратегию ДНК nucleobase тимин, исследователи заметили, что кислород спектр Оже переходит первоначально к высоким кинетическим энергиям из-за протяжения единственной связи углеродного кислорода.Спектр Сверла тогда переходит к более низким кинетическим энергиям в течение 200 фс к электронному расслабленному состоянию, которое позволяет ультрафиолетовой энергии рассеять как тепло вместо того, чтобы повредить ДНК.
Этот недавно разработанный инструмент должен обеспечить окно, чтобы рассмотреть движения электронов во многих областях химии, биологии и физики.