Generation of a train of ultrashort pulses from a compact birefringent crystal array

A linear array of n calcite crystals is shown to allow the generation of a high contrast (> 10: 1) train of 2(n) high energy (> 100 mu J) pulses from a single ultrafast laser pulse. Advantage is taken of the pulse-splitting properties of a single birefringent crystal, where an incident laser pulse can be split into two pulses with orthogonal polarizations and equal intensity, separated temporally in proportion to the thickness of the crystal traversed and the difference in refractive indices of the two optic axes. In the work presented here an array of seven calcite crystals of sequentially doubled thickness is used to produce a train of 128 pulses, each of femtosecond duration. Readily versatile properties such as the number of pulses in the train and variable mark-space ratio are realized from such a setup. (c) 2007 Optical Society of America

Observations of the filamentation of high-intensity laser-produced electron beams

Filamented electron beams have been observed to be emitted from the rear of thin solid targets irradiated by a high-intensity short-pulse laser when there is low-density plasma present at the back of the target. These. observations are consistent with a laser-generated beam of relativistic electrons propagating through the, target. which is subsequently fragmented by a Weibel-like instability in the low-density plasma at the. rear. These, measurements are in agreement with particle-in-cell simulations and theory, since the filamentation instability is predicted to be dramatically enhanced when the electron beam density approaches that of the background plasma.

Time delay between photoemission from the 2p and 2s subshells of neon

The R-matrix incorporating time (RMT) method is a method developed recently for solving the time-dependent Schrödinger equation for multielectron atomic systems exposed to intense short-pulse laser light. We have employed the RMT method to investigate the time delay in the photoemission of an electron liberated from a 2p orbital in a neon atom with respect to one released from a 2s orbital following absorption of an attosecond xuv pulse. Time delays due to xuv pulses in the range 76-105 eV are presented. For an xuv pulse at the experimentally relevant energy of 105.2 eV, we calculate the time delay to be 10.2±1.3 attoseconds (as), somewhat larger than estimated by other theoretical calculations, but still a factor of 2 smaller than experiment. We repeated the calculation for a photon energy of 89.8 eV with a larger basis set capable of modeling correlated-electron dynamics within the neon atom and the residual Ne ion. A time delay of 14.5±1.5 as was observed, compared to a 16.7±1.5 as result using a single-configuration representation of the residual Ne⁺ ion. 

Bright Laser-Driven Neutron Source Based on the Relativistic Transparency of Solids

Neutrons are unique particles to probe samples in many ?elds of research ranging from biology to material sciences to engineering and security applications. Access to bright, pulsed sources is currently
limited to large accelerator facilities and there has been a growing need for compact sources over the recent years. Short pulse laser driven neutron sources could be a compact and relatively cheap way to
produce neutrons with energies in excess of 10 MeV. For more than a decade experiments have tried to obtain neutron numbers suf?cient for applications. Our recent experiments demonstrated an ion acceleration mechanism based on the concept of relativistic transparency. Using this new mechanism, we produced an intense beam of high energy (up to 170 MeV) deuterons directed into a Be converter to
produce a forward peaked neutron ?ux with a record yield, on the order of 1010 n=sr. We present results comparing the two acceleration mechanisms and the ?rst short pulse laser generated neutron radiograph.

Longitudinal proton probing of ultrafast and high-contrast laser-solid interactions

We have performed an experiment aimed at measuring self-generated magnetic fields produced in solids by high electron currents following high-intensity and high contrast short-pulse laser irradiation. This was done using longitudinal high resolution proton deflectometry. The experiment was performed at the Titan-JLF laser facility with a high-power short-pulse beam (700 fs, ~ 110 J) split into two beams irradiating two solid targets. One beam is used for the generation of protons and the other beam for the generation of the ultra-high currents of electrons and of the associated magnetic fields. This capability allows us to study the spatio-temporal evolution of the magnetic fields and its dependence on the laser intensity and target material. © Owned by the authors, published by EDP Sciences, 2013.

The complex ion structure of warm dense carbon measured by spectrally resolved x-ray scattering

We present measurements of the complex ion structure of warm dense carbon close to the melting line at pressures around 100 GPa. High-pressure samples were created by laser-driven shock compression of graphite and probed by intense laser-generated x-ray sources with photon energies of 4.75 keV and 4.95 keV. High-efficiency crystal spectrometers allow for spectrally resolving the scattered radiation. Comparing the ratio of elastically and inelastically scattered radiation, we find evidence for a complex bonded liquid that is predicted by ab-initio quantum simulations showing the influence of chemical bonds under these conditions. Using graphite samples of different initial densities we demonstrate the capability of spectrally resolved x-ray scattering to monitor the carbon solid-liquid transition at relatively constant pressure of 150 GPa. Showing first single-pulse scattering spectra from cold graphite of unprecedented quality recorded at the Linac Coherent Light Source, we demonstrate the outstanding possibilities for future high-precision measurements at 4th Generation Light Sources.

A comparison of carbon flow from pre-labelled and pulse-labelled plants

Perennial rye-grass was subjected to two different¹⁴C labelling regimes to enable a partitioning of the carbon sources contributing to rhizosphere carbon-flow. Plant/soil microcosms were designed which enabled rye-grass plants to either receive a single pulse of¹⁴C-CO₂ or to be pre-labelled using a series of¹⁴C-CO₂ pulses, allowing the fate of newly photoassimilated carbon and carbon lost by root decomposition to be followed into the soil. For young rye-grass plants grown over a short period, rhizosphere carbon flow was found to be dominated by newly photoassimilated carbon. Evidence for this came from the observed percentage of the total¹⁴C budget (i.e. total¹⁴C-CO₂ fixed by the plants) lost from the root/soil system, which was 30 times greater for the pulse labelled compared to pre-labelled plants. Root decomposition was found to be less at 10°C compared to 20-25°C, though input of¹⁴C into the soil was the same at both temperatures. © 1988 Kluwer Academic Publishers.

Optimierung der laserinduzierten Plasmaspektroskopie an Metallen durch Femtosekunden-Doppelpulse für die Entwicklung eines hochauflösenden 3D-Rasterabbildungsverfahrens

Die laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIPS) ist eine spektrochemische Elementanalyse zur Bestimmung der atomaren Zusammensetzung einer beliebigen Probe. Für die Analyse ist keine spezielle Probenpräparation nötig und kann unter atmosphärischen Bedingungen an Proben in jedem Aggregatzustand durchgeführt werden. Femtosekunden Laserpulse bieten die Vorteile einer präzisen Ablation mit geringem thermischen Schaden sowie einer hohen Reproduzierbarkeit. Damit ist fs-LIPS ein vielversprechendes Werkzeug für die Mikroanalyse technischer Proben, insbesondere zur Untersuchung ihres Ermüdungsverhaltens. Dabei ist interessant, wie sich die initiierten Mikrorisse innerhalb der materialspezifschen Struktur ausbreiten. In der vorliegenden Arbeit sollte daher ein schnelles und einfach zu handhabendes 3D-Rasterabbildungsverfahren zur Untersuchung der Rissausbreitung in TiAl, einer neuen Legierungsklasse, entwickelt werden. Dazu wurde fs-LIPS (30 fs, 785 nm) mit einem modifizierten Mikroskopaufbau (Objektiv: 50x/NA 0.5) kombiniert, welcher eine präzise, automatisierte Probenpositionierung ermöglicht. Spektrochemische Sensitivität und räumliches Auflösungsvermögen wurden in energieabhängigen Einzel- und Multipulsexperimenten untersucht. 10 Laserpulse pro Position mit einer Pulsenergie von je 100 nJ führten in TiAl zum bestmöglichen Kompromiss aus hohem S/N-Verhältnis von 10:1 und kleinen Lochstrukturen mit inneren Durchmessern von 1.4 µm. Die für das Verfahren entscheidende laterale Auflösung, dem minimalen Lochabstand bei konstantem LIPS-Signal, beträgt mit den obigen Parametern 2 µm und ist die bislang höchste bekannte Auflösung einer auf fs-LIPS basierenden Mikro-/Mapping-Analyse im Fernfeld. Fs-LIPS Scans von Teststrukturen sowie Mikrorissen in TiAl demonstrieren eine spektrochemische Sensitivität von 3 %. Scans in Tiefenrichtung erzielen mit denselben Parametern eine axiale Auflösung von 1 µm. Um die spektrochemische Sensitivität von fs-LIPS zu erhöhen und ein besseres Verständnis für die physikalischen Prozesse während der Laserablation zu erhalten, wurde in Pump-Probe-Experimenten untersucht, in wieweit fs-Doppelpulse den laserinduzierten Abtrag sowie die Plasmaemission beeinflussen. Dazu wurden in einem Mach-Zehnder-Interferometer Pulsabstände von 100 fs bis 2 ns realisiert, Gesamtenergie und Intensitätsverhältnis beider Pulse variiert sowie der Einfluss der Materialparameter untersucht. Sowohl das LIPS-Signal als auch die Lochstrukturen zeigen eine Abhängigkeit von der Verzögerungszeit. Diese wurden in vier verschiedene Regimes eingeteilt und den physikalischen Prozessen während der Laserablation zugeordnet: Die Thermalisierung des Elektronensystems für Pulsabstände unter 1 ps, Schmelzprozesse zwischen 1 und 10 ps, der Beginn des Abtrags nach mehreren 10 ps und die Expansion der Plasmawolke nach über 100 ps. Dabei wird das LIPS-Signal effizient verstärkt und bei 800 ps maximal. Die Lochdurchmesser ändern sich als Funktion des Pulsabstands wenig im Vergleich zur Tiefe. Die gesamte Abtragsrate variiert um maximal 50 %, während sich das LIPS-Signal vervielfacht: Für Ti und TiAl typischerweise um das Dreifache, für Al um das 10-fache. Die gemessenen Transienten zeigen eine hohe Reproduzierbarkeit, jedoch kaum eine Energie- bzw. materialspezifische Abhängigkeit. Mit diesen Ergebnissen wurde eine gezielte Optimierung der DP-LIPS-Parameter an Al durchgeführt: Bei einem Pulsabstand von 800 ps und einer Gesamtenergie von 65 nJ (vierfach über der Ablationsschwelle) wurde eine 40-fache Signalerhöhung bei geringerem Rauschen erzielt. Die Lochdurchmesser vergrößerten sich dabei um 44 % auf (650±150) nm, die Lochtiefe um das Doppelte auf (100±15) nm. Damit war es möglich, die spektrochemische Sensitivität von fs-LIPS zu erhöhen und gleichzeitig die hohe räumliche Auflösung aufrecht zu erhalten.

Influence of Nd:YAG Laser on the Bond Strength of Self-etching and Conventional Adhesive Systems to Dental Hard Tissues

Purpose: The aim of this study was to investigate the influence of Nd:YAG laser on the shear bond strength to enamel and dentin of total and self-etch adhesives when the laser was applied over the adhesives, before they were photopolymerized, in an attempt to create a new bonding layer by dentin-adhesive melting.Material and Methods: One-hundred twenty bovine incisors were ground to obtain flat surfaces. Specimens were divided into two substrate groups (n=60): substrate E (enamel) and substrate D (dentin). Each substrate group was subdivided into four groups (n=15), according to the surface treatment accomplished: X (Xeno III self-etching adhesive, control), XL (Xeno III + laser Nd:YAG irradiation at 140 mJ/10 Hz for 60 seconds + photopolymerization, experimental), S (acid etching + Single Bond conventional adhesive, Control), and SL (acid etching + Single Bond + laser Nd:YAG at 140 mJ/10 Hz for 60 seconds + photopolymerization, experimental). The bonding area was delimited with 3-mm-diameter adhesive tape for the bonding procedures. Cylinders of composite were fabricated on the bonding area using a Teflon matrix. The teeth were stored in water at 37 degrees C/48 h and submitted to shear testing at a crosshead speed of 0.5 mm/min in a universal testing machine. Results were analyzed with three-way analysis of variance (ANOVA; substrate, adhesive, and treatment) and Tukey tests (alpha=0.05). ANOVA revealed significant differences for the substrate, adhesive system, and type of treatment: lased or unlased (p<0.05). The mean shear bond strength values (MPa) for the enamel groups were X=20.2 +/- 5.61, XL=23.6 +/- 4.92, S=20.8 +/- 4.55, SL=22.1 +/- 5.14 and for the dentin groups were X=14.1 +/- 7.51, XL=22.2 +/- 6.45, S=11.2 +/- 5.77, SL=15.9 +/- 3.61. For dentin, Xeno III self-etch adhesive showed significantly higher shear bond strength compared with Single Bond total-etch adhesive; Nd:YAG laser irradiation showed significantly higher shear bond strength compared with control (unlased).Conclusion: Nd:YAG laser application prior to photopolymerization of adhesive systems significantly increased the bond strength to dentin.

Investigation of Ground- and Excited-State Photophysical Properties of 5,10,15,20-Tetra(4-pyridyl)-21H,23H-porphyrin with Ruthenium Outlying Complexes

The present work employs a set of complementary techniques to investigate the influence of outlying Ru(II) groups on the ground- and excited-state photophysical properties of free-base tetrapyridyl porphyrin (H(2)TPyP). Single pulse and, pulse train Z-scan techniques used M association with laser flash photolysis, absorbance and fluorescence spectroscopy, and fluorescence decay measurements, allowed us to conclude that the presence of outlying Ru(II) groups causes significant changes on both electronic structure and vibrational properties of porphyrin. Such modifications take place mainly due to the activation of. nonradiative decay channels responsible for the emission, quenching, as well as by favoring some vibrational modes in the light absorption process, It is also observed that, differently from what happens when the Ru(II) is placed at the center of the macrocycle, the peripheral groups cause an increase of the intersystem crossing processes, probably due to the structural distortion of the ring that implies a worse spin orbit coupling, responsible for the intersystem crossing mechanism.

Entwicklung und Charakterisierung eines Laserablationsmassenspektrometers zur Echtzeit-Analyse von atmosphärischen Aerosolpartikeln

Das Aerosolmassenspektrometer SPLAT (Single Particle Laser Ablation Time-of-Flight Mass Spectrometer) ist in der Lage, die Größe einzelner Aerosolpartikel in einem Größenbereich von 0,3 µm bis 3 µm zu bestimmen und gleichzeitig chemisch zu analysieren. Die Größenbestimmung erfolgt durch Streulichtmessung und Bestimmung der Flugzeit der Partikel zwischen zwei kontinuierlichen Laserstrahlen. Durch Kalibrationsmessungen kann auf den aerodynamischen Durchmesser der Partikel geschlossen werden. Kurzzeitig nach der Streulichtdetektion werden die Partikel durch einen hochenergetischen gepulsten UV-Laser verdampft und ionisiert. Die Flugzeit der Partikel zwischen den kontinuierlichen Laserstrahlen wird dazu benutzt, die Ankunftszeit der Partikel in der Ionenquelle zu berechnen und den UV-Laserpuls zu zünden. Die entstandenen Ionen werden in einem bipolaren Flugzeitmassen¬spektrometer nachgewiesen. Durch die Laserablation/Ionisation ist das SPLAT in der Lage, auch schwer verdampfbare Komponenten des atmosphärischen Aerosols - wie etwa Minerale oder Metalle - nachzuweisen. Das SPLAT wurde während dieser Arbeit vollständig neu entwickelt und aufgebaut. Dazu gehörten das Vakuum- und Einlasssystem, die Partikeldetektion, die Ionenquelle und das Massen-spektrometer. Beim Design des SPLAT wurde vor allem auf den späteren Feldeinsatz Wert gelegt, was besondere Anforderungen an Mechanik und Elektronik stellte. Die Charakterisierung der einzelnen Komponenten sowie des gesamten Instruments wurde unter Laborbedingungen durchgeführt. Dabei wurde u.a. Detektionseffizienzen des Instruments ermittelt, die abhängig von der Größe der Partikel sind. Bei sphärischen Partikeln mit einem Durchmesser von 600 nm wurden ca. 2 % der Partikel die in das Instrument gelangten, detektiert und chemisch analysiert. Die Fähigkeit zum Feldeinsatz hat das SPLAT im Februar/März 2006 während einer internationalen Messkampagne auf dem Jungfraujoch in der Schweiz bewiesen. Auf dieser hochalpinen Forschungsstation in einer Höhe von ca. 3580 m fand das SPLAT mineralische und metallische Komponenten in den Aerosolpartikeln. Das SPLAT ist ein vielfältig einsetzbares Instrument und erlaubt vor allem in Kombination mit Aerosolmassenspektrometern, die mit thermischer Verdampfung und Elektronenstoßionisation arbeiten, einen Erkenntnisgewinn in der Analytik atmosphärischer Aerosolpartikel.

Aufbau und Charakterisierung eines flugzeuggetragenen Einzelpartikel-Massenspektrometers

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein flugzeuggetragenes Laserablations-Einzelpartikel-Massenspektrometer von Grund auf entworfen, gebaut, charakterisiert und auf verschiedenen Feldmesskampagnen eingesetzt. Das ALABAMA (Aircraft-based Laser ABlation Aerosol MAss Spectrometer) ist in der Lage die chemische Zusammensetzung und Größe von einzelnen Aerosolpartikeln im submikrometer-Bereich (135 – 900 nm) zu untersuchen.rnNach dem Fokussieren in einer aerodynamischen Linse wird dafür zunächst derrnaerodynamische Durchmesser der einzelnen Partikel mit Hilfe einer Flugzeitmessung zwischen zwei Dauerstrichlasern bestimmt. Anschließend werden die zuvor detektierten und klassifizierten Partikel durch einen gezielten Laserpuls einzeln verdampft und ionisiert. Die Ionen werden in einem bipolaren Flugzeit-Massenspektrometer entsprechend ihrem Masse zu- Ladungs Verhältnisses getrennt und detektiert. Die entstehenden Massenspektren bieten einen detaillierten Einblick in die chemische Struktur der einzelnen Partikel.rnDas gesamte Instrument wurde so konzipiert, dass es auf dem neuen Höhenforschungsflugzeug HALO und anderen mobilen Plattformen eingesetzt werden kann. Um dies zu ermöglichen wurden alle Komponenten in einem Rahmen mit weniger als 0.45 m³ Volumen untergebracht. Das gesamte Instrument inklusive Rahmen wiegt weniger als 150 kg und erfüllt die strengen sicherheitsvorschriften für den Betrieb an Bord von Forschungsflugzeugen. Damit ist ALABAMA das kleinste und leichteste Instrument seiner Art.rnNach dem Aufbau wurden die Eigenschaften und Grenzen aller Komponenten detailliert im Labor und auf Messkampagnen charakterisiert. Dafür wurden zunächst die Eigenschaften des Partikelstrahls, wie beispielsweise Strahlbreite und –divergenz, ausführlich untersucht. Die Ergebnisse waren wichtig, um die späteren Messungen der Detektions- und Ablationseffizienz zu validieren.rnBei den anschließenden Effizienzmessungen wurde gezeigt, dass abhängig von ihrer Größe und Beschaffenheit, bis zu 86 % der vorhandenen Aerosolpartikel erfolgreich detektiert und größenklassifiziert werden. Bis zu 99.5 % der detektierten Partikel konnten ionisiert und somit chemisch untersucht werden. Diese sehr hohen Effizienzen sind insbesondere für Messungen in großer Höhe entscheidend, da dort zum Teil nur sehr geringe Partikelkonzentrationen vorliegen.rnDas bipolare Massenspektrometer erzielt durchschnittliche Massenauflösungen von bis zu R=331. Während Labor- und Feldmessungen konnten dadurch Elemente wie Au, Rb, Co, Ni, Si, Ti und Pb eindeutig anhand ihres Isotopenmusters zugeordnet werden.rnErste Messungen an Bord eines ATR-42 Forschungsflugzeuges während der MEGAPOLI Kampagne in Paris ergaben einen umfassenden Datensatz von Aerosolpartikeln innerhalb der planetaren Grenzschicht. Das ALABAMA konnte unter harten physischen Bedingungen (Temperaturen > 40°C, Beschleunigungen +/- 2 g) verlässlich und präzise betrieben werden. Anhand von charakteristischen Signalen in den Massenspektren konnten die Partikel zuverlässig in 8 chemische Klassen unterteilt werden. Einzelne Klassen konnten dabei bestimmten Quellen zugeordnet werden. So ließen sich beispielsweise Partikel mit starkerrnNatrium- und Kaliumsignatur eindeutig auf die Verbrennung von Biomasse zurückführen.rnALABAMA ist damit ein wertvolles Instrument um Partikel in-situ zu charakterisieren und somit verschiedenste wissenschaftliche Fragestellungen, insbesondere im Bereich der Atmosphärenforschung, zu untersuchen.

Giunzione mediante laser di materiali difficili, ibridi ed a struttura cellulare

Lo studio presentato in questa sede concerne applicazioni di saldatura LASER caratterizzate da aspetti di non-convenzionalità ed è costituito da tre filoni principali. Nel primo ambito di intervento è stata valutata la possibilità di effettuare saldature per fusione, con LASER ad emissione continua, su pannelli Aluminum Foam Sandwich e su tubi riempiti in schiuma di alluminio. Lo studio ha messo in evidenza numerose linee operative riguardanti le problematiche relative alla saldatura delle pelli esterne dei componenti ed ha dimostrato la fattibilità relativa ad un approccio di giunzione LASER integrato (saldatura seguita da un post trattamento termico) per la realizzazione della giunzione completa di particolari tubolari riempiti in schiuma con ripristino della struttura cellulare all’interfaccia di giunzione. Il secondo ambito di intervento è caratterizzato dall’applicazione di una sorgente LASER di bassissima potenza, operante in regime ad impulsi corti, nella saldatura di acciaio ad elevato contenuto di carbonio. Lo studio ha messo in evidenza come questo tipo di sorgente, solitamente applicata per lavorazioni di ablazione e marcatura, possa essere applicata anche alla saldatura di spessori sub-millimetrici. In questa fase è stato messo in evidenza il ruolo dei parametri di lavoro sulla conformazione del giunto ed è stata definita l’area di fattibilità del processo. Lo studio è stato completato investigando la possibilità di applicare un trattamento LASER dopo saldatura per addolcire le eventuali zone indurite. In merito all’ultimo ambito di intervento l’attività di studio si è focalizzata sull’utilizzo di sorgenti ad elevata densità di potenza (60 MW/cm^2) nella saldatura a profonda penetrazione di acciai da costruzione. L’attività sperimentale e di analisi dei risultati è stata condotta mediante tecniche di Design of Experiment per la valutazione del ruolo preciso di tutti i parametri di processo e numerose considerazioni relative alla formazione di cricche a caldo sono state suggerite.

Numerical and Analytical Methods for Laser-Plasma Acceleration Physics

Theories and numerical modeling are fundamental tools for understanding, optimizing and designing present and future laser-plasma accelerators (LPAs). Laser evolution and plasma wave excitation in a LPA driven by a weakly relativistically intense, short-pulse laser propagating in a preformed parabolic plasma channel, is studied analytically in 3D including the effects of pulse steepening and energy depletion. At higher laser intensities, the process of electron self-injection in the nonlinear bubble wake regime is studied by means of fully self-consistent Particle-in-Cell simulations. Considering a non-evolving laser driver propagating with a prescribed velocity, the geometrical properties of the non-evolving bubble wake are studied. For a range of parameters of interest for laser plasma acceleration, The dependence of the threshold for self-injection in the non-evolving wake on laser intensity and wake velocity is characterized. Due to the nonlinear and complex nature of the Physics involved, computationally challenging numerical simulations are required to model laser-plasma accelerators operating at relativistic laser intensities. The numerical and computational optimizations, that combined in the codes INF&RNO and INF&RNO/quasi-static give the possibility to accurately model multi-GeV laser wakefield acceleration stages with present supercomputing architectures, are discussed. The PIC code jasmine, capable of efficiently running laser-plasma simulations on Graphics Processing Units (GPUs) clusters, is presented. GPUs deliver exceptional performance to PIC codes, but the core algorithms had to be redesigned for satisfying the constraints imposed by the intrinsic parallelism of the architecture. The simulation campaigns, run with the code jasmine for modeling the recent LPA experiments with the INFN-FLAME and CNR-ILIL laser systems, are also presented.

Mechanisms of nanoparticle-mediated photomechanical cell damage

Laser-assisted killing of gold nanoparticle targeted macrophages was investigated. Using pressure transient detection, flash photography and transmission electron microscopy (TEM) imaging, we studied the mechanism of single cell damage by vapor bubble formation around gold nanospheres induced by nanosecond laser pulses. The influence of the number of irradiating laser pulses and of particle size and concentration on the threshold for acute cell damage was determined. While the single pulse damage threshold is independent of the particle size, the threshold decreases with increasing particle size when using trains of pulses. The dependence of the cell damage threshold on the nanoparticle concentration during incubation reveals that particle accumulation and distribution inside the cell plays a key role in tissue imaging or cell damaging.