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美国能源部阿贡国度试验室结合德国马克斯 普朗克核物理研究所、欧洲X射线自由电子激光器（XFEL）团队配合公布，乐成研发出随机受激X射线拉曼散射（s-SXRS）技能。这项能将试验噪声转化为贵重数据的新要领，或者将完全转变人类不雅测电子运动的微不雅视角，促成化学等多学科的成长。该结果在近日发表于《天然》杂志上。

研究团队使用全世界最强盛的X射线激光器——XFEL的怪异机能，使s-SXRS技能能之前所未有的分辩率，捕获原子内部电子布局和其彼此作用的邃密图象。

试验历程中，当XFEL发射的X射线脉冲穿过氖气时，仪器记载下的拉曼旌旗灯号被放年夜了近10亿倍。拉曼旌旗灯号这类非凡的“X射线指纹”犹如原子的“身份证”，清楚展现了其引发态电子布局的信息。

与传统要领需于差别能级间迟缓扫描差别，新技能经由过程阐发输入脉冲与孕育发生的拉曼旌旗灯号的联系关系性，仅需整合多个瞬时快照，就能构建出完备的电子能谱图。借助这一要领，研究团队得到了飞秒（万万亿分之一秒）时间标准上电子运动的“定格影像”。

研究团队注释道，年夜量X射线脉冲不仅加强了旌旗灯号强度，更经由过程协方差阐发这项统计技能，将原本被视为滋扰的噪声转化为名贵的数据资源。这类要领既实现了分辩率质的奔腾，又将不雅测速率晋升到全新维度。计较机模仿成果与试验数据高度吻合，为理解X射线与物资的彼此作用提供了靠得住模子。

s-SXRS技能的运用远景极其广漠：从展现化学键断裂与形三木SEO-成的秘密，到引导具备非凡机能的新质料设计；从鞭策纳米技能成长到改造电子器件制造。并且，跟着技能连续优化，s-SXRS有望成为全世界试验室的“标配”，为多学科研究注入立异活气。

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