අද්විතීය අල්ට්‍රාෆාස්ට් ලේසර් දෙවන කොටස

අද්විතීයයිඅති වේගවත් ලේසර්දෙවන කොටස

විසරණය සහ ස්පන්දනය පැතිරීම: කණ්ඩායම් ප්‍රමාද විසරණය
අල්ට්‍රාෆාස්ට් ලේසර් භාවිතා කරන විට මුහුණ දෙන දුෂ්කරම තාක්ෂණික අභියෝගයක් නම්, මුලින් නිකුත් කරන ලද අතිශය කෙටි ස්පන්දනවල කාලසීමාව පවත්වා ගැනීමයි.ලේසර්. අල්ට්‍රාෆාස්ට් ස්පන්දන කාලය විකෘති කිරීමට ඉතා සංවේදී වන අතර එමඟින් ස්පන්දන දිගු වේ. ආරම්භක ස්පන්දනයේ කාලසීමාව කෙටි වන විට මෙම බලපෑම වඩාත් නරක අතට හැරේ. අල්ට්‍රාෆාස්ට් ලේසර්වලට තත්පර 50ක කාලසීමාවකින් ස්පන්දන නිකුත් කළ හැකි අතර, ඒවා දර්පණ සහ කාච භාවිතයෙන් නියමිත ස්ථානයට ස්පන්දනය සම්ප්‍රේෂණය කිරීම හෝ වාතය හරහා ස්පන්දනය සම්ප්‍රේෂණය කිරීම මගින් නියමිත වේලාවට විස්තාරණය කළ හැකිය.

මෙම කාල විකෘතිය ගණනය කරනු ලබන්නේ කණ්ඩායම් ප්‍රමාද වූ විසුරුම (GDD) ලෙස හැඳින්වෙන මිනුමක් භාවිතා කරමිනි, එය දෙවන පෙළ විසුරුම ලෙසද හැඳින්වේ. ඇත්ත වශයෙන්ම, අල්ට්‍රාෆාර්ට්-ලේසර් ස්පන්දනවල කාල ව්‍යාප්තියට බලපෑ හැකි ඉහළ පෙළේ විසරණ නියමයන් ද ඇත, නමුත් ප්‍රායෝගිකව, එය සාමාන්‍යයෙන් GDD හි බලපෑම පරීක්ෂා කිරීමට ප්‍රමාණවත් වේ. GDD යනු ලබා දී ඇති ද්‍රව්‍යයක ඝනකමට රේඛීයව සමානුපාතික වන සංඛ්‍යාත මත යැපෙන අගයකි. කාච, ජනේල සහ වෛෂයික සංරචක වැනි සම්ප්‍රේෂණ දෘශ්‍ය සාමාන්‍යයෙන් ධනාත්මක GDD අගයන් ඇත, එයින් පෙන්නුම් කරන්නේ වරක් සම්පීඩිත ස්පන්දන මඟින් සම්ප්‍රේෂණ ප්‍රකාශයන්ට විමෝචනය කරන ඒවාට වඩා දිගු ස්පන්දන කාලයක් ලබා දිය හැකි බවයි.ලේසර් පද්ධති. අඩු සංඛ්‍යාත (එනම්, දිගු තරංග ආයාම) සහිත සංරචක වැඩි සංඛ්‍යාත (එනම්, කෙටි තරංග ආයාම) සහිත සංරචක වලට වඩා වේගයෙන් ප්‍රචාරණය වේ. ස්පන්දනය වඩ වඩාත් ද්‍රව්‍ය හරහා ගමන් කරන විට, ස්පන්දනයේ තරංග ආයාමය කාලයත් සමඟ තව තවත් දිගු වේ. කෙටි ස්පන්දන කාල සීමාවන් සඳහා සහ එබැවින් පුළුල් කලාප පළලක් සඳහා, මෙම බලපෑම තවදුරටත් අතිශයෝක්තියට නංවන අතර සැලකිය යුතු ස්පන්දන කාලය විකෘති වීමට හේතු විය හැක.

අල්ට්රාෆාස්ට් ලේසර් යෙදුම්
වර්ණාවලීක්ෂය
අල්ට්‍රාෆාස්ට් ලේසර් මූලාශ්‍ර පැමිණීමේ සිට, වර්ණාවලීක්ෂය ඔවුන්ගේ ප්‍රධාන යෙදුම් ක්ෂේත්‍රවලින් එකකි. ස්පන්දන කාලසීමාව femtoseconds හෝ attoseconds දක්වා අඩු කිරීමෙන්, භෞතික විද්‍යාවේ, රසායන විද්‍යාවේ සහ ජීව විද්‍යාවේ ඓතිහාසිකව නිරීක්ෂණය කළ නොහැකි ගතික ක්‍රියාවලීන් දැන් සාක්ෂාත් කරගත හැකිය. ප්‍රධාන ක්‍රියාවලිවලින් එකක් වන්නේ පරමාණුක චලිතය වන අතර පරමාණුක චලිතය නිරීක්ෂණය කිරීම ප්‍රභාසංස්ලේෂණ ප්‍රෝටීන වල අණුක කම්පනය, අණුක විඝටනය සහ ශක්ති හුවමාරුව වැනි මූලික ක්‍රියාවලීන් පිළිබඳ විද්‍යාත්මක අවබෝධය වැඩි දියුණු කර ඇත.

ජෛව රූපකරණය
පීක්-පවර් අල්ට්‍රාෆාස්ට් ලේසර් රේඛීය නොවන ක්‍රියාවලීන් සඳහා සහය වන අතර බහු-ෆෝටෝන අන්වීක්ෂය වැනි ජීව විද්‍යාත්මක රූප සඳහා විභේදනය වැඩි දියුණු කරයි. බහු-ෆෝටෝන පද්ධතියක, ජීව විද්‍යාත්මක මාධ්‍යයකින් හෝ ප්‍රතිදීප්ත ඉලක්කයකින් රේඛීය නොවන සංඥාවක් ජනනය කිරීම සඳහා, ෆෝටෝන දෙකක් අවකාශයේ සහ කාලයෙහි අතිච්ඡාදනය විය යුතුය. මෙම රේඛීය නොවන යාන්ත්‍රණය තනි-ෆෝටෝන ක්‍රියාවලි පිළිබඳ අධ්‍යයනයන්ට බාධා කරන පසුබිම් ප්‍රතිදීප්ත සංඥා සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කිරීමෙන් රූප විභේදනය වැඩි දියුණු කරයි. සරල කළ සංඥා පසුබිම නිදර්ශනය කර ඇත. බහු ෆොටෝන අන්වීක්ෂයේ කුඩා උද්දීපන කලාපය ද ෆොටෝටොක්සිසිටි වළක්වන අතර නියැදියට වන හානිය අවම කරයි.

රූපය 1: බහු-ෆෝටෝන අන්වීක්ෂ අත්හදා බැලීමක කදම්භ මාර්ගයක උදාහරණ රූප සටහනක්

ලේසර් ද්රව්ය සැකසීම
ultrashort ස්පන්දන ද්‍රව්‍ය සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කරන අද්විතීය ආකාරය හේතුවෙන් අල්ට්‍රාෆාස්ට් ලේසර් මූලාශ්‍ර ලේසර් ක්ෂුද්‍ර යන්ත්‍රකරණය සහ ද්‍රව්‍ය සැකසීමේ විප්ලවීය වෙනසක් සිදු කර ඇත. කලින් සඳහන් කළ පරිදි, LDT ගැන සාකච්ඡා කරන විට, අල්ට්රාෆාස්ට් ස්පන්දන කාලසීමාව ද්රව්යයේ දැලිස් තුළට තාප විසරණයේ කාල පරිමාණයට වඩා වේගවත් වේ. Ultrafast ලේසර් වඩා කුඩා තාප බලපෑමට ලක් වූ කලාපයක් නිපදවයිනැනෝ තත්පර ස්පන්දිත ලේසර්, අඩු කැපුම් පාඩු සහ වඩාත් නිවැරදි යන්ත්‍රෝපකරණ ඇති කරයි. මෙම මූලධර්මය වෛද්‍ය යෙදුම් සඳහා ද අදාළ වේ, එහිදී අල්ට්‍රාෆාට්-ලේසර් කැපීමේ වැඩි නිරවද්‍යතාවය අවට පටක වලට සිදුවන හානිය අවම කිරීමට සහ ලේසර් සැත්කම් අතරතුර රෝගියාගේ අත්දැකීම් වැඩි දියුණු කිරීමට උපකාරී වේ.

Attosecond ස්පන්දන: අල්ට්‍රාෆාස්ට් ලේසර් වල අනාගතය
අල්ට්‍රාෆාස්ට් ලේසර් දියුණු කිරීම සඳහා පර්යේෂණ දිගටම කරගෙන යන බැවින්, කෙටි ස්පන්දන කාල සීමාවන් සහිත නව සහ වැඩිදියුණු කළ ආලෝක ප්‍රභවයන් සංවර්ධනය වෙමින් පවතී. වේගවත් භෞතික ක්‍රියාවලීන් පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා ගැනීම සඳහා, බොහෝ පර්යේෂකයන් අවධානය යොමු කරන්නේ ආන්තික පාරජම්බුල (XUV) තරංග ආයාම පරාසයේ තත්පර 10-18 පමණ වන attosecond ස්පන්දන උත්පාදනය කෙරෙහි ය. Attosecond ස්පන්දන මගින් ඉලෙක්ට්‍රෝන චලිතය නිරීක්ෂණය කිරීමට සහ ඉලෙක්ට්‍රොනික ව්‍යුහය සහ ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍ර විද්‍යාව පිළිබඳ අපගේ අවබෝධය වැඩිදියුණු කිරීමට ඉඩ සලසයි. XUV attosecond ලේසර් කාර්මික ක්‍රියාවලීන්ට ඒකාබද්ධ කිරීම තවමත් සැලකිය යුතු ප්‍රගතියක් ලබා නොමැති අතර, ක්ෂේත්‍රයේ සිදුවෙමින් පවතින පර්යේෂණ සහ දියුණුව නිසැකවම මෙම තාක්‍ෂණය විද්‍යාගාරයෙන් පිටතට සහ නිෂ්පාදනයට තල්ලු කරනු ඇත, එසේම femtosecond සහ picosecond.ලේසර් මූලාශ්ර.