ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸುಸಂಬದ್ಧವಾದ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಗತಿ ಸಾಧಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಚೀನೀ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್‌ನ ಫ್ರೀ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ತಂಡವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸುಸಂಬದ್ಧವಾದ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಗತಿ ಸಾಧಿಸಿದೆ. ಶಾಂಘೈ ಸಾಫ್ಟ್ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಫ್ರೀ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಸೌಲಭ್ಯವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ, ಚೀನಾ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ಎಕೋ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ ಫ್ರೀ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಹೊಸ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೊಂದಿಗೆ ಮೃದುವಾದ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಸುಸಂಬದ್ಧ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಾದಲ್ಲಿ ಕೋಹೆರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶಾರ್ಟ್ ಸಾಫ್ಟ್ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಪಲ್ಸ್‌ಗಳು ಎಂಬ ಶೀರ್ಷಿಕೆಯಡಿಯಲ್ಲಿ ಎಕೋ-ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿದ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ ಫ್ರೀ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಂದ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ವಿಶ್ವದ ಅತ್ಯಂತ ಮುಂದುವರಿದ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಸ್ವಯಂ-ವರ್ಧಿತ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು (SASE) ಆಧರಿಸಿವೆ, SASE ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗರಿಷ್ಠ ಹೊಳಪು ಮತ್ತು ಫೆಮ್ಟೋ ಮಟ್ಟದ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶಾರ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್ ಅಗಲ ಮತ್ತು ಇತರ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಶಬ್ದದಿಂದ SASE ಕಂಪನ, ಅದರ ವಿಕಿರಣ ಪಲ್ಸ್‌ನ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆ ಹೆಚ್ಚಿಲ್ಲ, ಇದು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಬ್ಯಾಂಡ್ "ಲೇಸರ್" ಅಲ್ಲ. ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ನಿರ್ದೇಶನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲೇಸರ್ ಗುಣಮಟ್ಟದೊಂದಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸುಸಂಬದ್ಧವಾದ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು, ಮತ್ತು ಪ್ರಮುಖ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ಬಾಹ್ಯ ಬೀಜ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸುವುದು. ಬಾಹ್ಯ ಬೀಜ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ನ ವಿಕಿರಣವು ಬೀಜ ಲೇಸರ್‌ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಆನುವಂಶಿಕವಾಗಿ ಪಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪೂರ್ಣ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆ, ಹಂತ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಪಂಪ್ ಲೇಸರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ನಿಖರವಾದ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್‌ನಂತಹ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬೀಜ ಲೇಸರ್‌ನ ತರಂಗಾಂತರ ಮತ್ತು ಪಲ್ಸ್ ಅಗಲದ ಮಿತಿಯಿಂದಾಗಿ, ಹೊರಗಿನ ಬೀಜ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಸಣ್ಣ ತರಂಗಾಂತರ ವ್ಯಾಪ್ತಿ ಮತ್ತು ಪಲ್ಸ್ ಉದ್ದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ಬಾಹ್ಯ ಬೀಜ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಪಂಚದಲ್ಲಿ ಎಕೋ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಂತಹ ಹೊಸ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.

ಚೀನಾದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭರಹಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಬಾಹ್ಯ ಬೀಜರಹಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಪ್ರಮುಖ ತಾಂತ್ರಿಕ ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಚೀನಾದಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ನಾಲ್ಕು ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭರಹಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಸಾಧನಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಬೀಜ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿವೆ. ಶಾಂಘೈ ಡೀಪ್ ಅಲ್ಟ್ರಾವೈಲೆಟ್ ಫ್ರೀ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಸೌಲಭ್ಯ ಮತ್ತು ಶಾಂಘೈ ಸಾಫ್ಟ್ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಫ್ರೀ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಸೌಲಭ್ಯವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮೊದಲ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಎಕೋ ಪ್ರಕಾರದ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕಿನ ವರ್ಧನೆ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ತೀವ್ರ ನೇರಳಾತೀತ ಎಕೋ ಪ್ರಕಾರದ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಸತತವಾಗಿ ಸಾಧಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಬಾಹ್ಯ ಬೀಜರಹಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರಕ್ಕೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ಉತ್ತೇಜಿಸಲು, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಎಕೋ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಹೊಸ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿತು, ಇದನ್ನು ಶಾಂಘೈ ಸಾಫ್ಟ್ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಫ್ರೀ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಸಾಧನವು ಮೂಲ ಯೋಜನೆಯಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿತು ಮತ್ತು ತತ್ವ ಪರಿಶೀಲನೆಯಿಂದ ಮೃದು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ವರ್ಧನೆಯವರೆಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಿತು. ಸಂಶೋಧನಾ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬಾಹ್ಯ ಬೀಜ ಪ್ರಕಾರದ ಚಾಲನೆಯಲ್ಲಿರುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಈ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ರೋಹಿತದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಸಂಶೋಧಕರು ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಪಲ್ಸ್ ರೋಗನಿರ್ಣಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಸ್ವತಂತ್ರ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿರುವುದರಿಂದ (https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.01.027), ಪಲ್ಸ್ ಉದ್ದ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಈ ಹೊಸ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಂಬಂಧಿತ ಸಂಶೋಧನಾ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸಬ್‌ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸುಸಂಬದ್ಧವಾದ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ತಾಂತ್ರಿಕ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ನಾನ್‌ಲೀನಿಯರ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಭೌತಿಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಗೆ ಆದರ್ಶ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಾಧನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಎಕೋ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ರೋಹಿತದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: ಎಡ ಚಿತ್ರವು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ ಮೋಡ್ ಆಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಬಲ ಚಿತ್ರವು ಎಕೋ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ ಮೋಡ್ ಆಗಿದೆ.

ಎಕ್ಸರೆ ಪಲ್ಸ್ ಉದ್ದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮತ್ತು ಅತಿ ವೇಗದ ಪಲ್ಸ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಎಕೋ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ ಮೂಲಕ ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಬಹುದು.