水無常形，“冰”無?！笆健?-使用WAXS和XPCS觀測水的相變
The Two Faces of water
結(jié)合美國阿貢國家實驗室(ANL)的先進光子源(APS)和德國DESY研究中心的PETRA III同步加速器源的測量，由瑞典斯德哥爾摩大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個國際研究小組公布了一種新的、顯著的水的特性。太陽系中的大多數(shù)水冰實際上是以玻璃狀的無定形形式存在的，有兩種形式，一種是高密度(HDA)，另一種是低密度(LDA)。
研究在115 K到130 K的溫度升溫，HDA冰到LDA冰的相變過程后，研究小組發(fā)現(xiàn)了轉(zhuǎn)變，通過液態(tài)進行的證據(jù)：首先，HDA冰似乎變成液體形式的高密度水，然后這種高密度液體（HDL）變成低密度形式（低密度液體，LDL）。因此，該研究證明了兩種液態(tài)水的存在，至少在極低溫度下的超粘性狀態(tài)下 - 這是進一步了解這種神奇液體的重要一步，這種液體的特殊性質(zhì)對于地球上的生命是不可或缺的。
圖片引自：114(31), 8193–8198 (2017)DOI: 10.1073/pnas.1705303114
該實驗的結(jié)構(gòu)信息是從APS拍攝的廣角X射線散射（WAXS）數(shù)據(jù)獲得的。然而，為了揭示相變的細節(jié)，該團隊必須獲得動態(tài)信息，這可以通過PETRA III的X射線光子相關(guān)光譜（XPCS）獲得，此實驗中的探測器使用的是X-SPECTRUM公司的LAMBDA探測器。 “這些測量對探測器的關(guān)鍵要求是小像素尺寸，低噪聲和高效率 - 即高信噪比 - 因為在研究這種輻射敏感樣品時檢測到的光子計數(shù)率非常低，”作者Michael Sprung，負責(zé)P10 Coherence Applications光束線的科學(xué)家說道。此實驗就是在該線站進行的。 “由于其小像素尺寸，Lambda探測器允許我們將光子劑量擴散到兩倍大的樣品區(qū)域。此外，它還可以實現(xiàn)有效的無噪聲單光子計數(shù)。沒有它，測量是不可能的”。
德國X-SPECTRUM公司
德國X-Spectrum公司是從德國DESY同步輻射獨立出來的一家公司， X-Spectrum公司是一家致力于為同步輻射及普通實驗室提供前沿的X射線探測器。 該公司提供的LAMBDA探測器是具有獨一無二的性能。 德國 X-Spectrum公司不僅提供了探測器， 而且還提供可集成到常見同步輻射裝直中專門的IT設(shè)備和軟件。 德 國X-Spectrum公司擁有經(jīng)驗豐宙的團隊以及LAMBDA探測器的易操作性和高性能表現(xiàn)將給同步輻射實驗者提供最好的支持。
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