ತೀವ್ರ ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಗತಿಗಳು

ತೀವ್ರ ನೇರಳಾತೀತದಲ್ಲಿ ಪ್ರಗತಿಗಳುಲಘು ಮೂಲ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ತೀವ್ರವಾದ ನೇರಳಾತೀತ ಹೈ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಮೂಲಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಬಲವಾದ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆ, ಕಡಿಮೆ ನಾಡಿ ಅವಧಿ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿಯಿಂದಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಗಮನವನ್ನು ಸೆಳೆದಿವೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ವಿವಿಧ ರೋಹಿತ ಮತ್ತು ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಅಧ್ಯಯನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಗತಿಯೊಂದಿಗೆ, ಇದುಲಘು ಮೂಲಹೆಚ್ಚಿನ ಪುನರಾವರ್ತನೆ ಆವರ್ತನ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಫೋಟಾನ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್, ಹೆಚ್ಚಿನ ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ನಾಡಿ ಅಗಲದ ಕಡೆಗೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದುತ್ತಿದೆ. ಈ ಮುಂಗಡವು ತೀವ್ರವಾದ ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳ ಮಾಪನ ನಿರ್ಣಯವನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸುವುದಲ್ಲದೆ, ಭವಿಷ್ಯದ ತಾಂತ್ರಿಕ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳಿಗೆ ಹೊಸ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ಆವರ್ತನ ತೀವ್ರ ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ಆಳವಾದ ಅಧ್ಯಯನ ಮತ್ತು ತಿಳುವಳಿಕೆಯು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಮಾಸ್ಟರಿಂಗ್ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿದೆ.

ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಮತ್ತು ಅಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಸಮಯದ ಮಾಪಕಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಮಾಪನಗಳಿಗಾಗಿ, ಒಂದೇ ಕಿರಣದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯುವ ಘಟನೆಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸಾಕಷ್ಟಿಲ್ಲ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಅಂಕಿಅಂಶಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಕಡಿಮೆ ರಿಫ್ರೆಕ್ವೆನ್ಸಿ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳು ಸಾಕಷ್ಟಿಲ್ಲ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕಡಿಮೆ ಫೋಟಾನ್ ಹರಿವಿನೊಂದಿಗೆ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವು ಸೀಮಿತ ಮಾನ್ಯತೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಚಿತ್ರಣದ ಸಿಗ್ನಲ್-ಟು-ಶಬ್ದ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನಿರಂತರ ಪರಿಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೂಲಕ, ಸಂಶೋಧಕರು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ಆವರ್ತನ ತೀವ್ರ ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕಿನ ಇಳುವರಿ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಸರಣ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಸುಧಾರಣೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ. ಸುಧಾರಿತ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ಆವರ್ತನ ತೀವ್ರ ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ವಸ್ತು ರಚನೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರ ಮಾಪನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕೋನೀಯ ಪರಿಹರಿಸಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (ಎಆರ್‌ಪಿಇಎಸ್) ಅಳತೆಗಳಂತಹ ತೀವ್ರ ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ, ಮಾದರಿಯನ್ನು ಬೆಳಗಿಸಲು ತೀವ್ರ ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ತೀವ್ರವಾದ ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ನಿರಂತರ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಉತ್ಸುಕವಾಗಿವೆ, ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಕೋನವು ಮಾದರಿಯ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಆಂಗಲ್ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಕಾರ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಿಶ್ಲೇಷಕವು ವಿಕಿರಣಗೊಂಡ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಾದರಿಯ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಬಳಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ಆವರ್ತನ ತೀವ್ರ ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಕ್ಕಾಗಿ, ಅದರ ಏಕ ನಾಡಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಇದು ಅಲ್ಪಾವಧಿಯಲ್ಲಿಯೇ ಮಾದರಿ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಕೂಲಂಬ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯ ವಿತರಣೆಯ ಗಂಭೀರ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ತರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಚಾರ್ಜ್ ಪರಿಣಾಮದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಸ್ಥಿರವಾದ ಫೋಟಾನ್ ಹರಿವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಪ್ರತಿ ನಾಡಿಯಲ್ಲಿರುವ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಅವಶ್ಯಕ, ಆದ್ದರಿಂದ ಓಡಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕಸುಗಮಹೆಚ್ಚಿನ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ತೀವ್ರ ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.

ಅನುರಣನ ವರ್ಧಿತ ಕುಹರದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು MHz ಪುನರಾವರ್ತನೆ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಉನ್ನತ ಕ್ರಮಾಂಕದ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ
60 ಮೆಗಾಹರ್ಟ್ z ್ ವರೆಗಿನ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ದರದೊಂದಿಗೆ ತೀವ್ರವಾದ ನೇರಳಾತೀತ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಯುನೈಟೆಡ್ ಕಿಂಗ್‌ಡಂನ ಬ್ರಿಟಿಷ್ ಕೊಲಂಬಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಜೋನ್ಸ್ ತಂಡವು ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ ವರ್ಧನೆ ಕುಹರದಲ್ಲಿ (ಎಫ್‌ಎಸ್‌ಇಸಿ) ಉನ್ನತ ಕ್ರಮಾಂಕದ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಪೀಳಿಗೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿತು, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿಪರೀತ ನೇರಳಾತೀತ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೇವ್ ಮೂಲವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸ್-ರೆಸ್ಲರ್ ರೆನ್ಕ್ಯುಲರ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪೊರ್-ಫೀಲ್ವ್ ರೆನ್ಕೋಪರ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪೆರೋಸೆಲ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ರೆಸೆಂಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪೆರೋಸೆಲ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ರೆಸೆಂಟ್ (ಟೈಮ್-ರೆಸೊಲ್ ಆಂಡ್ಯುಲಾರ್ ರೆಸ್ಚರ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪೆರೋಸೆಲ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ರೆಸೆಂಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ರೆಸೆಂಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ರೆಸೆಂಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ರೆಸೆಂಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ರೆಸೆಂಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪೆರೋಸೆಲ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ರೆಸೆಂಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪೆರೋಸಿಲ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪೆರೇಸಿ. 8 ರಿಂದ 40 ಇವಿ ಶಕ್ತಿಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ 60 ಮೆಗಾಹರ್ಟ್ z ್ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ದರದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಹೊಂದಿರುವ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 1011 ಫೋಟಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆಗಳ ಫೋಟಾನ್ ಹರಿವನ್ನು ತಲುಪಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವು ಹೊಂದಿದೆ. ಅವರು ಎಫ್‌ಎಸ್‌ಇಸಿಗೆ ಬೀಜದ ಮೂಲವಾಗಿ ಯಟರ್ಬಿಯಂ-ಡೋಪ್ಡ್ ಫೈಬರ್ ಲೇಸರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬಳಸಿದರು, ಮತ್ತು ಕಸ್ಟಮೈಸ್ ಮಾಡಿದ ಲೇಸರ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೂಲಕ ನಿಯಂತ್ರಿತ ನಾಡಿ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ವಾಹಕ ಹೊದಿಕೆ ಆಫ್‌ಸೆಟ್ ಆವರ್ತನ (ಎಫ್‌ಸಿಇಒ) ಶಬ್ದವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ ಸರಪಳಿಯ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ನಾಡಿ ಸಂಕೋಚನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಾರೆ. ಎಫ್‌ಎಸ್‌ಇಸಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾದ ಅನುರಣನ ವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಅವರು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ಮೂರು ಸರ್ವೋ ಕಂಟ್ರೋಲ್ ಲೂಪ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಎರಡು ಡಿಗ್ರಿ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯದಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯ ಸ್ಥಿರೀಕರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ: ಎಫ್‌ಎಸ್‌ಇಸಿ ಯೊಳಗಿನ ನಾಡಿ ಸೈಕ್ಲಿಂಗ್‌ನ ಸುತ್ತಿನ ಪ್ರವಾಸದ ಸಮಯವು ಲೇಸರ್ ನಾಡಿ ಅವಧಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ವಾಹಕದ ಹಂತದ ಬದಲಾವಣೆಯು ನಾಡಿ ವ್ಯಾಪಕಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ (ಐಇ, ಕ್ಯಾರಿಯರ್ ವೆಲ್ವೆಲ್ ಫೇಸ್).

ಕ್ರಿಪ್ಟನ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಕಾರ್ಯನಿರತ ಅನಿಲವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಎಫ್‌ಎಸ್‌ಇಸಿಯಲ್ಲಿ ಉನ್ನತ-ಕ್ರಮಾಂಕದ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ ಪೀಳಿಗೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿತು. ಅವರು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ನ ಟಿಆರ್-ಆರ್ಪ್ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಿದರು ಮತ್ತು ತ್ವರಿತ ಥರ್ಮಿಯೇಶನ್ ಮತ್ತು ನಂತರದ ಉಷ್ಣತೆಯಿಲ್ಲದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ನಿಧಾನಗತಿಯ ಮರುಸಂಯೋಜನೆ, ಹಾಗೆಯೇ 0.6 ಇವಿ ಮೇಲಿನ ಫೆರ್ಮಿ ಮಟ್ಟದ ಬಳಿ ನೇರವಲ್ಲದ ನೇರವಾಗಿ ಉತ್ಸಾಹಭರಿತ ರಾಜ್ಯಗಳ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರ. ಈ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವು ಸಂಕೀರ್ಣ ವಸ್ತುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಸಾಧನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎಫ್‌ಎಸ್‌ಇಸಿಯಲ್ಲಿ ಉನ್ನತ ಕ್ರಮಾಂಕದ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್‌ನ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಪ್ರತಿಫಲನ, ಪ್ರಸರಣ ಪರಿಹಾರ, ಕುಹರದ ಉದ್ದದ ಉತ್ತಮ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಲಾಕಿಂಗ್‌ಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಅನುರಣನ-ವರ್ಧಿತ ಕುಹರದ ವರ್ಧನೆಯ ಬಹುಸಂಖ್ಯೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಕುಹರದ ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಹಂತದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕೂಡ ಒಂದು ಸವಾಲಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಸ್ತುತ, ಈ ರೀತಿಯ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವು ಮುಖ್ಯವಾಹಿನಿಯ ತೀವ್ರ ನೇರಳಾತೀತವಾಗಿ ಮಾರ್ಪಟ್ಟಿಲ್ಲಹೆಚ್ಚಿನ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲ.