தனித்துவமான அதிவேக லேசர் பகுதி இரண்டு

தனித்துவமானதுஅதிவேக லேசர்பகுதி இரண்டு

சிதறல் மற்றும் துடிப்பு பரவல்: குழு தாமத சிதறல்
அதிவேக லேசர்களைப் பயன்படுத்தும் போது எதிர்கொள்ளும் மிகவும் கடினமான தொழில்நுட்ப சவால்களில் ஒன்று, ஆரம்பத்தில் உமிழப்படும் அதி-குறுகிய துடிப்புகளின் கால அளவைப் பராமரிப்பதாகும்.லேசர். அதிவேக துடிப்புகள் நேர சிதைவுக்கு மிகவும் எளிதில் பாதிக்கப்படுகின்றன, இது துடிப்புகளை நீண்டதாக ஆக்குகிறது. ஆரம்ப துடிப்பின் காலம் குறைவதால் இந்த விளைவு மோசமடைகிறது. அதிவேக லேசர்கள் 50 வினாடிகள் கால அளவு கொண்ட துடிப்புகளை வெளியிட முடியும் என்றாலும், கண்ணாடிகள் மற்றும் லென்ஸ்கள் பயன்படுத்தி துடிப்பை இலக்கு இடத்திற்கு கடத்துவதன் மூலம் அல்லது துடிப்பை காற்று வழியாக கடத்துவதன் மூலம் அவற்றை நேரத்தில் பெருக்கலாம்.

இந்த நேர விலகல், இரண்டாம்-வரிசை சிதறல் என்றும் அழைக்கப்படும் குழு தாமதமான சிதறல் (GDD) எனப்படும் அளவீட்டைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படுகிறது. உண்மையில், அல்ட்ராஃபார்ட்-லேசர் துடிப்புகளின் நேர பரவலைப் பாதிக்கக்கூடிய உயர்-வரிசை சிதறல் சொற்களும் உள்ளன, ஆனால் நடைமுறையில், GDD இன் விளைவை ஆராய்வது பொதுவாக போதுமானது. GDD என்பது ஒரு அதிர்வெண் சார்ந்த மதிப்பாகும், இது கொடுக்கப்பட்ட பொருளின் தடிமனுக்கு நேரியல் விகிதாசாரமாகும். லென்ஸ், சாளரம் மற்றும் புறநிலை கூறுகள் போன்ற பரிமாற்ற ஒளியியல் பொதுவாக நேர்மறை GDD மதிப்புகளைக் கொண்டுள்ளது, இது சுருக்கப்பட்ட துடிப்புகள் ஒருமுறை வெளியிடப்படும் துடிப்புகளை விட பரிமாற்ற ஒளியியலுக்கு நீண்ட துடிப்பு கால அளவைக் கொடுக்க முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது.லேசர் அமைப்புகள். குறைந்த அதிர்வெண்களைக் கொண்ட கூறுகள் (அதாவது, நீண்ட அலைநீளங்கள்) அதிக அதிர்வெண்களைக் கொண்ட கூறுகளை விட (அதாவது, குறுகிய அலைநீளங்கள்) வேகமாகப் பரவுகின்றன. துடிப்பு மேலும் மேலும் பொருள் வழியாகச் செல்லும்போது, ​​துடிப்பில் உள்ள அலைநீளம் காலப்போக்கில் மேலும் மேலும் விரிவடையும். குறுகிய துடிப்பு கால அளவுகளுக்கும், எனவே பரந்த அலைவரிசைகளுக்கும், இந்த விளைவு மேலும் மிகைப்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க துடிப்பு நேர சிதைவை ஏற்படுத்தும்.

அதிவேக லேசர் பயன்பாடுகள்
நிறமாலையியல்
அதிவேக லேசர் மூலங்களின் வருகையிலிருந்து, ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி அவற்றின் முக்கிய பயன்பாட்டுப் பகுதிகளில் ஒன்றாக இருந்து வருகிறது. துடிப்பு கால அளவை ஃபெம்டோசெகண்டுகள் அல்லது அட்டோசெகண்டுகளாகக் குறைப்பதன் மூலம், இயற்பியல், வேதியியல் மற்றும் உயிரியலில் வரலாற்று ரீதியாகக் கவனிக்க முடியாத டைனமிக் செயல்முறைகளை இப்போது அடைய முடியும். முக்கிய செயல்முறைகளில் ஒன்று அணு இயக்கம், மேலும் அணு இயக்கத்தைக் கவனிப்பது ஒளிச்சேர்க்கை புரதங்களில் மூலக்கூறு அதிர்வு, மூலக்கூறு விலகல் மற்றும் ஆற்றல் பரிமாற்றம் போன்ற அடிப்படை செயல்முறைகளின் அறிவியல் புரிதலை மேம்படுத்தியுள்ளது.

உயிரிப்படமாக்கல்
பீக்-பவர் அல்ட்ராஃபாஸ்ட் லேசர்கள் நேரியல் அல்லாத செயல்முறைகளை ஆதரிக்கின்றன மற்றும் மல்டி-ஃபோட்டான் நுண்ணோக்கி போன்ற உயிரியல் இமேஜிங்கிற்கான தெளிவுத்திறனை மேம்படுத்துகின்றன. ஒரு மல்டி-ஃபோட்டான் அமைப்பில், ஒரு உயிரியல் ஊடகம் அல்லது ஃப்ளோரசன்ட் இலக்கிலிருந்து நேரியல் அல்லாத சமிக்ஞையை உருவாக்க, இரண்டு ஃபோட்டான்கள் இடம் மற்றும் நேரத்தில் ஒன்றுடன் ஒன்று சேர வேண்டும். இந்த நேரியல் அல்லாத பொறிமுறையானது ஒற்றை-ஃபோட்டான் செயல்முறைகளின் ஆய்வுகளைப் பாதிக்கும் பின்னணி ஃப்ளோரசன்ஸ் சிக்னல்களைக் கணிசமாகக் குறைப்பதன் மூலம் இமேஜிங் தெளிவுத்திறனை மேம்படுத்துகிறது. எளிமைப்படுத்தப்பட்ட சமிக்ஞை பின்னணி விளக்கப்பட்டுள்ளது. மல்டிஃபோட்டான் நுண்ணோக்கியின் சிறிய தூண்டுதல் பகுதி ஒளி நச்சுத்தன்மையைத் தடுக்கிறது மற்றும் மாதிரிக்கு சேதத்தை குறைக்கிறது.

படம் 1: பல-ஃபோட்டான் நுண்ணோக்கி பரிசோதனையில் ஒரு கற்றை பாதையின் எடுத்துக்காட்டு வரைபடம்.

லேசர் பொருள் செயலாக்கம்
அல்ட்ராஷார்ட் பல்ஸ்கள் பொருட்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும் தனித்துவமான வழியின் காரணமாக அல்ட்ராஃபாஸ்ட் லேசர் மூலங்கள் லேசர் மைக்ரோமெஷினிங் மற்றும் பொருள் செயலாக்கத்திலும் புரட்சியை ஏற்படுத்தியுள்ளன. முன்னர் குறிப்பிட்டபடி, LDT பற்றி விவாதிக்கும்போது, ​​அல்ட்ராஃபாஸ்ட் பல்ஸ் கால அளவு, பொருளின் லேட்டிஸில் வெப்ப பரவலின் நேர அளவை விட வேகமாக உள்ளது. அல்ட்ராஃபாஸ்ட் லேசர்கள் வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலத்தை விட மிகச் சிறியதாக உருவாக்குகின்றன.நானோ வினாடி துடிப்புள்ள லேசர்கள், குறைந்த கீறல் இழப்புகள் மற்றும் மிகவும் துல்லியமான எந்திரத்தை விளைவிக்கிறது. இந்த கொள்கை மருத்துவ பயன்பாடுகளுக்கும் பொருந்தும், அங்கு அல்ட்ராஃபார்ட்-லேசர் வெட்டுதலின் அதிகரித்த துல்லியம் சுற்றியுள்ள திசுக்களுக்கு சேதத்தை குறைக்க உதவுகிறது மற்றும் லேசர் அறுவை சிகிச்சையின் போது நோயாளியின் அனுபவத்தை மேம்படுத்துகிறது.

அட்டோசெகண்ட் பருப்பு வகைகள்: அதிவேக லேசர்களின் எதிர்காலம்
அதிவேக லேசர்களை ஆராய்ச்சி தொடர்ந்து மேம்படுத்தி வருவதால், குறைந்த துடிப்பு கால அளவுகளைக் கொண்ட புதிய மற்றும் மேம்படுத்தப்பட்ட ஒளி மூலங்கள் உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன. வேகமான இயற்பியல் செயல்முறைகளைப் பற்றிய நுண்ணறிவைப் பெற, பல ஆராய்ச்சியாளர்கள் அட்டோசெகண்ட் துடிப்புகளை உருவாக்குவதில் கவனம் செலுத்துகின்றனர் - தீவிர புற ஊதா (XUV) அலைநீள வரம்பில் சுமார் 10-18 வினாடிகள். அட்டோசெகண்ட் துடிப்புகள் எலக்ட்ரான் இயக்கத்தைக் கண்காணிக்க அனுமதிக்கின்றன மற்றும் மின்னணு அமைப்பு மற்றும் குவாண்டம் இயக்கவியல் பற்றிய நமது புரிதலை மேம்படுத்துகின்றன. தொழில்துறை செயல்முறைகளில் XUV அட்டோசெகண்ட் லேசர்களை ஒருங்கிணைப்பது இன்னும் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றத்தை அடையவில்லை என்றாலும், இந்தத் துறையில் நடந்து வரும் ஆராய்ச்சி மற்றும் முன்னேற்றங்கள் இந்த தொழில்நுட்பத்தை ஆய்வகத்திலிருந்து வெளியே தள்ளி உற்பத்தியில் தள்ளும், ஃபெம்டோசெகண்ட் மற்றும் பைக்கோசெகண்ட் போன்றவற்றில் நடந்துள்ளது போல.லேசர் மூலங்கள்.