Lasers de Raios-X e aplicações à femto-biologia

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Adelina Luana Laranjeira Vilaverde
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1 Lasers de Raios-X e aplicações à femto-biologia Marta Fajardo

2 Para que serve um laser de Raios-X ultra-breve? Laser Fonte de radiação coerente: informação em intensidade e em fase Raios-X De 10 nm a 1 Å: aumento da resolução espacial Ultra-breve De 1 ps a 100 as: aumento da resolução temporal Janos Hajdu, (Neutze et al, Nature 406, 2000) Se o laser for suficientemente intenso e breve, será possível registar o padrão de difracção X em tempo real, in vivo, revolucionando a Biologia Estrutural Existe um potencial extraordinário para lasers de Raios-X de curta duração

3 Como se faz um laser de Raios-X?... Ainda não se faz... Nature Actualmente em construção: SLAC (Stanford) e DESY (Hamburgo) Science

4 Como se faz um laser de Raios-X? FLASH Laser XUV (6-30nm) de electrões livres em DESY TUIXS Laser XUV (13-30nm) tabletop de plasmas produzidos por laser Laboratório de Lasers Intensos nm Energia: até 100 µj Duração: menos de 100 fs Energia? - Até mj? Duração? - Até 500 fs?... Ou as?

5 O segredo de um laser de raios X tabletop é a combinação de duas técnicas 1. Meio amplificador: Plasma criado por laser, com inversão de população Temperaturas de 10 6 K: Iões muito carregados Transições muito energéticas 2. Fonte de alta fidelidade : Harmónicas elevadas de um laser IR Interacção laser-gás a baixa intensidade (10 15 W/cm 2 ) Produção de fontes as (10-18 s)

6 Demonstrámos esta técnica com sucesso em em 2004 Experiência realizada no LOA, França: Ph. Zeitoun et al, Nature 431, 2004 Mostrámos que o feixe era amplificado até 200x, mantendo a polarização e a qualidade óptica da semente

7 A continuação deste estudo prossegue num projecto europeu liderado pelo GoLP (-CFN-LA) FP6-NEST-Adventure Início: 1 Maio 2005 Duração: 3 anos Financiamento: 1.6 Milhões, Portugal LOA-Ecole Polytechnique, França U. Uppsala, Suécia U. Lund, Suécia CEA, França UPM, Espanha PALS, Rep. Checa

8 A continuação deste estudo prossegue num projecto europeu liderado pelo GoLP (-CFN-LA) FP6-NEST-Adventure Início: 1 Maio 2005 Duração: 3 anos Financiamento: 1.6 Milhões Alguns resultados: 1. Novas ópticas de raios-x

9 A continuação deste estudo prossegue num projecto europeu liderado pelo GoLP (-CFN-LA) FP6-NEST-Adventure Início: 1 Maio 2005 Duração: 3 anos Financiamento: 1.6 Milhões Alguns resultados: 1. Novas ópticas de raios-x 2. Aplicações à femto-biologia

10 A continuação deste estudo prossegue num projecto europeu liderado pelo GoLP (-CFN-LA) FP6-NEST-Adventure Início: 1 Maio 2005 Duração: 3 anos Financiamento: 1.6 Milhões Alguns resultados: 1. Novas ópticas de raios-x 2. Aplicações à femto-biologia 3. Holografia XUV

11 A continuação deste estudo prossegue num projecto europeu liderado pelo GoLP (-CFN-LA) FP6-NEST-Adventure Início: 1 Maio 2005 Duração: 3 anos Financiamento: 1.6 Milhões Alguns resultados: 1. Novas ópticas de raios-x 2. Aplicações à femto-biologia Balanço 18 meses: 33 Publicações >50 referências nos media 3. Holografia XUV

12 A continuação deste estudo prossegue num projecto europeu liderado pelo GoLP (-CFN-LA) FP6-NEST-Adventure Início: 1 Maio 2005 Duração: 3 anos Financiamento: 1.6 Milhões Balanço 18 meses: 33 Publicações >50 referências nos media Desenvolvimentos futuros: Lasers de Raios-X com novos lasers, ELI e HIPER Colaboração com DESY

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