Structural transitions in matter due ultrafast Xray pulses
- Reference number
- ICA10-0090
- Start and end dates
- 120502-160331
- Amount granted
- 3 000 000 SEK
- Administrative organization
- Uppsala University
- Research area
- Life Sciences
Summary
Any sample exposed to an intense Xray laser beam will ionize heavaliy and eventally turn into a plasma. In this perspective it is obvious that one of the main challenges with single particle structure (such as proteins) determination using Xray lasers is radiation damage. To achieve atomic resolution of biomolecules (for instance) we need to understand the damage processes, and find ways to deal with them. I aim to gain better understanding of the structural changes in a sample, exposed to an intense Xray laser pulse, by preforming damage experiments on bio related material at short pulsed Xray sources, such as LCLS and FLASH. Based on the experimental results I intend to verify and develop existing modeling tools. I hope to be able to deliver both knowledge about damage processes and a tool (or tools) to describe them, which would benefit the design of future experiments, and hence increase the quality of the collected data, which leads to better resolution structures.
Popular science description
Att struktur bestämma icke kristalina bio molekyler, så som proteiner, med hjälp av korta intensiva röntgen pulser, har målats upp som en mycket lovande metod. Med hjälp av den nya teknologin som används vid röntgen frielektronlasrar, hoppas man genera tillräckligt intensiva femtosekund fotonpulser för att få diffraktionsbilder från enstaka molekyler. Om detta lyckas, skulle det ha en stor betydelse för struktur bestämning av proteiner, vilket i slutändan skulle gynna såväl förståelsen av kemin i kroppen som läkemedelsutvecklingen. Den stora frågan är om inte atomstrukturen förstörs innan den hinner avbildas, på grund av den intensiva jonisering orsakad av fotonerna. Avsikten med min ansökan är att försöka förstå och beskriva hur atomstukturen i till exempel ett protein förstörs på grund av en fotonpuls från en frielektronlaser. Detta vill jag göra både genom att genomför experiment och genom att vidare utveckla teorierna som beskriver skadeprocesserna. På så sätt hoppas jag att jag ska kunna bidraga med kunskap om strålskadan, som gör det möjligt att undvika den, eller snarare reducera den.