Femtosekund röntgenvetenskap

Ljuskällor som producerar koherent ljus har förändrat vårt samhälle sedan lasern uppfanns på 1960-talet. För röntgenljus har uppfinningen av liknande ljuskällor dröjt till 2000-talet då en handfull frielektronlasrar i röntgenområdet togs i bruk. De ultrasnabba röntgenpulserna — med extremt hög intensitet och en pulslängd jämförbar med tiden det tar för ljus att färdas tjockleken av ett tunt hårstrå — möjliggör helt nya experiment inom fysik, kemi och biologi. I denna presentation kommer jag gå igenom utvecklingen av röntgenlasrar, framhäva deras unika egenskaper och ge exempel på experiment där vi använt dem för att lära oss om mesoskaliga strukturer i mjuka material, så som koherent avbildning av viruspartiklar, tidsupplöst strukturbestämning av fotoaktiverbara enzymer och avbildning av kristaller som växer i övermättade lösningar. Slutligen kommer jag blicka framåt mot morgondagens röntgenkällor och ge min syn på vad det kommer att krävas för att nå min vision — att kunna spela in filmer med atomär upplösning av makromolekylära kemiska reaktioner och partiklar som självorganiserar i lösning.