С помощью лазера учёные смогут ослабить химические связи между атомами вещества, тем самым управляя сложными химическими процессами.
На новосибирском лазере на свободных электронах получена генерация перестраиваемого по длине когерентного инфракрасного излучения. Это открывает новые перспективы для фундаментальных и прикладных исследований в области инфракрасной фотохимии.
Первая очередь была запущена в 2003 году, она работает в терагерцовой области от 270 до 90 микрон, вторая — в 2009 году 80 — 37 микрон, генерация на третьей впервые получена 6 июля в 14.50 на длине волны 9,6 микрон с возможной перестройкой в диапазоне 5 – 30 микрон — это уже инфракрасное излучение!
Мы, с одной стороны, решили физическую задачу — создали четырехоборотный ускоритель-рекуператор (что очень важно не только для лазера на свободных электронах, но и для решения других задач), а с другой — получили генерацию в диапазоне, интересном для инфракрасной фотохимии — одного из направления исследований Института химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, — рассказывает советник РАН, директор Сибирского центра синхротронного и терагерцового излучения академик Геннадий Николаевич Кулипанов.
Вся современная инфракрасная фотохимия имеет в своей области только один мощный источник — СО2-лазер, использовать который можно не на все соединения, а лишь на те, чьи резонансные частоты подстроены под его длину волны.
Эту проблему очень хорошо иллюстрирует один старый анекдот, — комментирует Геннадий Николаевич. — В полночь, под фонарём ползает человек и ищет часы. Его спрашивает, ты здесь их потерял? Он отвечает — нет. — А почему тогда ищешь здесь? — Потому что здесь светло. Так и современная инфракрасная фотохимия пока развивается только «под фонарем СО2-лазера».
Инфракрасное излучение позволяет, возбуждая излучением определённую структурную группу в молекуле, ослабить тем самым существующие химические связи между атомами. Таким способом можно попытаться направить реакцию по пути, отличным от того, который был бы в обычных условиях. Либо, взяв смесь веществ с близкими химическими, но различными инфракрасными свойствами, и воздействуя инфракрасным излучением на молекулы одного компонента, можно заставить его вступить в реакцию с добавленным реагентом, в то время как другая составляющая соединения останется без изменения. Таким образом, в некоторых случаях с помощью лазера можно действительно управлять химическими процессами.
Химические исследования на третьей очереди ЛСЭ ещё не начались. Учёные пока только продемонстрировали работу лазера, измерили его мощность и длину волны, и сейчас готовятся к выводу излучения в экспериментальный зал. Предполагается, что реальные эксперименты (а возможно, и решение некоторых практических задач) должны начаться в следующем году.
Диана Хомякова, Наука в Сибири
Фото: Диана Хомякова, Юлия Позднякова
, являются эксклюзивными, то есть подготовлены на основе информации, полученной редакцией infopro54.ru. При цитировании, перепечатке ссылка на источник обязательна