தனித்துவமான அதிவேக லேசர் பாகம் இரண்டு

தனித்துவமானஅதிவேக லேசர்பகுதி இரண்டு

சிதறல் மற்றும் துடிப்பு பரவுதல்: குழு தாமத சிதறல்
அதிவேக லேசர்களைப் பயன்படுத்தும்போது எதிர்கொள்ளப்படும் மிகவும் கடினமான தொழில்நுட்ப சவால்களில் ஒன்று, அவற்றால் ஆரம்பத்தில் உமிழப்படும் மிகக் குறுகிய துடிப்புகளின் கால அளவைப் பராமரிப்பதாகும்.லேசர்அதிவேகத் துடிப்புகள் நேரச் சிதைவுக்கு மிகவும் எளிதில் உள்ளாகின்றன, இது துடிப்புகளை நீளமாக்குகிறது. ஆரம்பத் துடிப்பின் கால அளவு குறையும்போது இந்த விளைவு மேலும் மோசமாகிறது. அதிவேக லேசர்களால் 50 வினாடிகள் கால அளவு கொண்ட துடிப்புகளை உமிழ முடிந்தாலும், கண்ணாடிகள் மற்றும் வில்லைகளைப் பயன்படுத்தி இலக்கு இடத்திற்குத் துடிப்பை அனுப்புவதன் மூலம் அவற்றை நேரத்தில் பெருக்கலாம், அல்லது காற்றின் வழியாகத் துடிப்பை நேரடியாகச் செலுத்தவும் முடியும்.

இந்த நேரச் சிதைவு, குழு தாமதப் பரவல் (GDD) எனப்படும் அளவீட்டைக் கொண்டு அளவிடப்படுகிறது; இது இரண்டாம் நிலை பரவல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. உண்மையில், அல்ட்ராஃபார்ட்-லேசர் துடிப்புகளின் நேரப் பரவலைப் பாதிக்கக்கூடிய உயர் நிலை பரவல் கூறுகளும் உள்ளன, ஆனால் நடைமுறையில், GDD-யின் விளைவை மட்டும் ஆராய்வதே பொதுவாகப் போதுமானது. GDD என்பது அதிர்வெண்ணைச் சார்ந்த ஒரு மதிப்பாகும், இது கொடுக்கப்பட்ட ஒரு பொருளின் தடிமனுக்கு நேரியல் விகிதாசாரத்தில் இருக்கும். லென்ஸ், சாளரம் மற்றும் புறப்பொருள் கூறுகள் போன்ற கடத்து ஒளியியலில் பொதுவாக நேர்மறையான GDD மதிப்புகள் உள்ளன. இது, ஒருமுறை சுருக்கப்பட்ட துடிப்புகள், மற்றவற்றால் உமிழப்படும் துடிப்புகளை விட நீண்ட துடிப்புக் கால அளவை கடத்து ஒளியியலுக்கு வழங்க முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது.லேசர் அமைப்புகள்குறைந்த அதிர்வெண்களைக் கொண்ட கூறுகள் (அதாவது, நீண்ட அலைநீளங்கள்), அதிக அதிர்வெண்களைக் கொண்ட கூறுகளை விட (அதாவது, குறுகிய அலைநீளங்கள்) வேகமாகப் பரவுகின்றன. துடிப்பு மேலும் மேலும் அதிகப் பொருள்களின் வழியே செல்லும்போது, ​​அதிலுள்ள அலைநீளம் காலப்போக்கில் தொடர்ந்து மேலும் மேலும் விரிவடையும். குறுகிய துடிப்புக் கால அளவுகளுக்கும், அதன் விளைவாக அகன்ற அலைவரிசை அகலங்களுக்கும், இந்த விளைவு மேலும் மிகைப்படுத்தப்பட்டு, குறிப்பிடத்தக்க துடிப்பு நேரச் சிதைவை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

அதிவேக லேசர் பயன்பாடுகள்
அளவீட்டில்
அதிவேக லேசர் மூலங்களின் வருகைக்குப் பிறகு, நிறமாலையியல் அவற்றின் முக்கியப் பயன்பாட்டுத் துறைகளில் ஒன்றாக இருந்து வருகிறது. துடிப்பின் கால அளவை ஃபெம்டோநொடிகள் அல்லது அட்டோநொடிகள் வரை குறைப்பதன் மூலம், வரலாற்று ரீதியாகக் கவனிக்க முடியாத இயற்பியல், வேதியியல் மற்றும் உயிரியலில் உள்ள இயக்கவியல் செயல்முறைகளை இப்போது அடைய முடிகிறது. முக்கிய செயல்முறைகளில் ஒன்று அணு இயக்கம் ஆகும், மேலும் அணு இயக்கத்தைக் கவனிப்பது, ஒளிச்சேர்க்கைப் புரதங்களில் மூலக்கூறு அதிர்வு, மூலக்கூறு சிதைவு மற்றும் ஆற்றல் பரிமாற்றம் போன்ற அடிப்படை செயல்முறைகள் குறித்த அறிவியல் புரிதலை மேம்படுத்தியுள்ளது.

உயிரியல் படமாக்கல்
உச்ச ஆற்றல் கொண்ட அதிவேக லேசர்கள், பல-ஃபோட்டான் நுண்ணோக்கி போன்ற உயிரியல் படமாக்கலுக்கான நேரியல் அல்லாத செயல்முறைகளை ஆதரித்து, தெளிவுத்திறனை மேம்படுத்துகின்றன. ஒரு பல-ஃபோட்டான் அமைப்பில், ஒரு உயிரியல் ஊடகம் அல்லது ஒளிரும் இலக்கிலிருந்து ஒரு நேரியல் அல்லாத சமிக்ஞையை உருவாக்க, இரண்டு ஃபோட்டான்கள் இடத்திலும் காலத்திலும் ஒன்றுடன் ஒன்று மேற்பொருந்த வேண்டும். இந்த நேரியல் அல்லாத பொறிமுறையானது, ஒற்றை-ஃபோட்டான் செயல்முறைகளின் ஆய்வுகளைப் பாதிக்கும் பின்னணி ஒளிரும் சமிக்ஞைகளைக் கணிசமாகக் குறைப்பதன் மூலம் படமாக்கல் தெளிவுத்திறனை மேம்படுத்துகிறது. எளிமைப்படுத்தப்பட்ட சமிக்ஞைப் பின்னணி விளக்கப்பட்டுள்ளது. பல-ஃபோட்டான் நுண்ணோக்கியின் சிறிய கிளர்ச்சிப் பகுதியானது, ஒளி நச்சுத்தன்மையைத் தடுப்பதோடு, மாதிரிக்கு ஏற்படும் சேதத்தையும் குறைக்கிறது.

படம் 1: பல-ஃபோட்டான் நுண்ணோக்கி சோதனையில் ஒரு கற்றைப் பாதையின் எடுத்துக்காட்டு வரைபடம்.

லேசர் பொருள் செயலாக்கம்
மிகக் குறுகிய துடிப்புகள் பொருட்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும் தனித்துவமான முறையின் காரணமாக, அதிவேக லேசர் மூலங்கள் லேசர் நுண் எந்திரவியல் மற்றும் பொருள் செயலாக்கத்திலும் புரட்சியை ஏற்படுத்தியுள்ளன. முன்னரே குறிப்பிட்டது போல, LDT பற்றி விவாதிக்கும்போது, ​​அதிவேக துடிப்பின் கால அளவு, பொருளின் படிக அமைப்புக்குள் வெப்பம் பரவுவதற்கான கால அளவை விட வேகமாக உள்ளது. அதிவேக லேசர்கள், வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட பகுதியை மிகவும் சிறியதாக உருவாக்குகின்றன.நானோ வினாடி துடிப்புள்ள லேசர்கள்இதனால், வெட்டு இழப்புகள் குறைந்து, மேலும் துல்லியமான இயந்திர வேலைப்பாடுகள் ஏற்படுகின்றன. இந்தக் கொள்கை மருத்துவப் பயன்பாடுகளுக்கும் பொருந்தும்; அங்கு, அல்ட்ராஃபார்ட்-லேசர் வெட்டுதலின் அதிகரித்த துல்லியம், சுற்றியுள்ள திசுக்களுக்கு ஏற்படும் சேதத்தைக் குறைக்க உதவுவதோடு, லேசர் அறுவை சிகிச்சையின் போது நோயாளியின் அனுபவத்தையும் மேம்படுத்துகிறது.

அட்டோசெகண்ட் துடிப்புகள்: அதிவேக லேசர்களின் எதிர்காலம்
அதிவேக லேசர்களை மேம்படுத்துவதற்கான ஆராய்ச்சி தொடர்வதால், குறுகிய துடிப்பு காலங்களைக் கொண்ட புதிய மற்றும் மேம்படுத்தப்பட்ட ஒளி மூலங்கள் உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன. வேகமான இயற்பியல் செயல்முறைகள் குறித்த நுண்ணறிவைப் பெறுவதற்காக, பல ஆராய்ச்சியாளர்கள் தீவிர புற ஊதா (XUV) அலைநீள வரம்பில் சுமார் 10⁻¹⁸ வினாடிகள் நீடிக்கும் அட்டோசெகண்ட் துடிப்புகளை உருவாக்குவதில் கவனம் செலுத்துகின்றனர். அட்டோசெகண்ட் துடிப்புகள் எலக்ட்ரான் இயக்கத்தைக் கண்காணிக்க உதவுகின்றன, மேலும் மின்னணு அமைப்பு மற்றும் குவாண்டம் இயக்கவியல் பற்றிய நமது புரிதலை மேம்படுத்துகின்றன. XUV அட்டோசெகண்ட் லேசர்களைத் தொழில்துறை செயல்முறைகளில் ஒருங்கிணைப்பதில் இன்னும் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றம் ஏற்படவில்லை என்றாலும், இத்துறையில் நடைபெற்று வரும் ஆராய்ச்சிகளும் முன்னேற்றங்களும், ஃபெம்டோசெகண்ட் மற்றும் பிக்கோசெகண்ட் தொழில்நுட்பங்களைப் போலவே, இந்தத் தொழில்நுட்பத்தையும் ஆய்வகத்திலிருந்து உற்பத்திக்குக் கொண்டு செல்லும் என்பது கிட்டத்தட்ட உறுதியானது.லேசர் மூலங்கள்.