Resonance-Enhanced Multiphoton Ionization in the X-Ray Regime

Here, we report on the nonlinear ionization of argon atoms in the short wavelength regime using ultraintense x rays from the European XFEL. After sequential multiphoton ionization, high charge states are obtained. For photon energies that are insufficient to directly ionize a 1s electron, a different mechanism is required to obtain ionization to Ar17+. We propose this occurs through a two-color process where the second harmonic of the FEL pulse resonantly excites the system via a 1s -> 2p transition followed by ionization by the fundamental FEL pulse, which is a type of x-ray resonance-enhanced multiphoton ionization (REMPI). This resonant phenomenon occurs not only for Ar16+, but also through lower charge states, where multiple ionization competes with decay lifetimes, making x-ray REMPI distinctive from conventional REMPI. With the aid of state-of-the-art theoretical calculations, we explain the effects of x-ray REMPI on the relevant ion yields and spectral profile

Triglysiinin vesiliuoksen röntgenabsorptiospektrin tilastollinen analyysi

Molekyylit koostuvat ytimistä ja elektroneista, joiden mallinnus toteutetaan usein erikseen niiden massaeron takia. Ydinkonfiguraatio eli molekyylin muoto voidaan mallintaa klassisesti, mutta elektronirakenne vaatii kvanttimekaniikan soveltamista erilaisten approksimaatioiden kera. Elektronit sijoittuvat ydinten ympäristöön molekyyliorbitaaleille, joiden ominaisuuksia voidaan kokeellisesti analysoida esimerkiksi röntgenabsorptiospektroskopialla. Menetelmässä mitataan systeemin absorptiovaikutusala fotonin energian funktiona. Spektroskopiaa käytetään laajasti aineen atomitason rakenteen tutkimukseen. Tässä työssä tarkastelen veteen liuenneen triglysiinimolekyylin ominaisuuksien vaikutusta simuloidun röntgenabsorptiospektrin muotoon. Systeemin ydinkonfiguraatiojakauma on luotu laskennallisesti klassisella molekyylidynamiikalla, ja simuloin sen typpiatomien K-reunan spektrejä tiheysfunktionaaliteoriaa hyödyntävällä ohjelmistolla. Parametrisoin ydinkonfiguraation ottaen huomioon molekyylin muodon sisäisiä koordinaatteja käyttäen sekä veden vaikutuksen liuoskuorten ja vetysidosten lukumäärän avulla. Tarkastelen tilastollisesti näiden rakenneparametrien vaikutusta spektrin eri alueisiin. Sovellan työssä korrelaatioanalyysiä ja lisäksi tarkastelen kahden koneoppimiseen pohjautuvan menetelmän toimivuutta uusina analyysityökaluina. Tulokseni indikoivat, että triglysiinin spektrin muotoon vaikuttaa merkittävästi tietty joukko rakenneparametreja. Näistä merkittävimpinä esiintyvät usein typen lähiympäristön ja pääketjun atomien ominaisuudet, kuten sidospituudet ja dihedraalit. Erityisen huomattavaa on proteiinin sekundääristä rakennetta kuvaavien Ramachandran-kulmien esiintyminen merkittävinä spektrin eräiden alueiden kannalta. Röntgenspektroskopia voi siis tulosteni perusteella tuoda uutta tietoa proteiinien rakenteesta niille luonnollisessa liuosympäristössä. Analyysimenetelmistä korrelaatio sekä tämän rinnalla kulmakerroin toivat vakaimman tuloksen. Koneoppimiseen pohjautuvista menetemistä satunnaismetsän tärkeysparametri on myös lupaava uusi työkalu rakenneparametri--spektri-yhteyden analysoinnissa

Voimaannuttava luontotuokio - hyvinvointia luonnosta

Lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet, että oleskelu luonnossa edistää merkittävästi ihmisen terveyttä ja hyvinvointia. Tästä huolimatta luonnosta vieraantuminen on ollut jo pitkään käynnissä kaupungistumisen yleistyessä. Tähän haasteeseen vastaa osaltaan Green Care -toiminta, jonka avulla pyritään edistämään terveyttä luontolähtöisin interventioin. Psykofyysinen fysioterapia on puolestaan fysioterapian erikoisala, jonka avulla pyritään edistämään ihmisen kokonaisvaltaista hyvinvointia. Toiminnallisen opinnäytetyön toimeksiantajana toimi Joensuun Latu ry. Opinnäytetyön tarkoituksena oli tutustua erilaisiin stressinhallintakeinoihin ja kokea luonnon voimaannuttava vaikutus hyvinvointiin. Tavoitteena oli laatia suunnitelma yksinkertaisesta ja helposti toteutettavasta voimaannuttavasta luontotuokiosta, jota toimeksiantajamme voi käyttää jatkossa hyödyksi omassa toiminnassaan. Voimaannuttava luontotuokiosuunnitelma sisältää mm. tietoisuus-, hengitys-, rentous- ja aistiharjoitteita. Suunnitelma pilotoitiin kertaalleen. Luontointerventioon osallistui yhdeksän vapaaehtoista osallistujaa. Palautteen perusteella osallistujat kokivat saaneensa hyötyjä kokonaisvaltaiseen hyvinvointiin luontotuokiosta. Toimeksiantaja vastaa luontotuokiosuunnitelman käytöstä. Jatkokehitysideana voimaannuttavaa luontotuokiota voisi kokeilla toisenlaisessa ympäristössä ja erilaisella osallistujaryhmällä sekä verrata näiden palautteita toisiinsa

PyTorch implementation of Emulator-based Component Analysis

<p>This repository includes:</p> <ol> <li>PyTorch implementation of the Emulator-based Component Analysis (ECA).</li> <li>Supporting scripts to convert a trained sklearn-based neural network (MLPRegressor) into an equivalent PyTorch implementation for use with ECA.</li> <li>README file for the class.</li> <li>Scripts for an example presented in the manuscript.</li> <li>Readme file for the example scripts.</li> </ol&gt

Data for Submission: Information Bottleneck in Peptide Conformation Determination by X-ray Absorption Spectroscopy

<p>Data and scripts for the submission titled Information Bottleneck in Peptide Conformation Determination by X-ray Absorption Spectroscopy.</p> <p>Preprint available at arXiv:2306.08512</p> <p> </p&gt

Resonance-Enhanced Multiphoton Ionization in the X-Ray Regime

Here, we report on the nonlinear ionization of argon atoms in the short wavelength regime using ultraintense x rays from the European XFEL. After sequential multiphoton ionization, high charge states are obtained. For photon energies that are insufficient to directly ionize a 1s electron, a different mechanism is required to obtain ionization to Ar$^{17+}$. We propose this occurs through a two-color process where the second harmonic of the FEL pulse resonantly excites the system via a 1s → 2p transition followed by ionization by the fundamental FEL pulse, which is a type of x-ray resonance-enhanced multiphoton ionization (REMPI). This resonant phenomenon occurs not only for Ar$^{16+}$, but also through lower charge states, where multiple ionization competes with decay lifetimes, making x-ray REMPI distinctive from conventional REMPI. With the aid of state-of-the-art theoretical calculations, we explain the effects of x-ray REMPI on the relevant ion yields and spectral profile

Resonance-Enhanced Multiphoton Ionization in the X-Ray Regime

Here, we report on the nonlinear ionization of argon atoms in the short wavelength regime using ultraintense x rays from the European XFEL. After sequential multiphoton ionization, high charge states are obtained. For photon energies that are insufficient to directly ionize a 1s electron, a different mechanism is required to obtain ionization to Ar$^{17+}$. We propose this occurs through a two-color process where the second harmonic of the FEL pulse resonantly excites the system via a 1s → 2p transition followed by ionization by the fundamental FEL pulse, which is a type of x-ray resonance-enhanced multiphoton ionization (REMPI). This resonant phenomenon occurs not only for Ar$^{16+}$, but also through lower charge states, where multiple ionization competes with decay lifetimes, making x-ray REMPI distinctive from conventional REMPI. With the aid of state-of-the-art theoretical calculations, we explain the effects of x-ray REMPI on the relevant ion yields and spectral profile