ಸಂಪೂರ್ಣ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ

ಚೀನೀ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್‌ನ ಫ್ರೀ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ತಂಡವು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸುಸಂಬದ್ಧ 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 ಎಕೋ-ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿದ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಂದ ಕೋಹೆರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶಾರ್ಟ್ ಸಾಫ್ಟ್ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಪಲ್ಸ್ ಎಂಬ ಶೀರ್ಷಿಕೆಯಡಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ವಿಶ್ವದ ಅತ್ಯಂತ ಸುಧಾರಿತ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಂತರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಸ್ವಯಂ ವರ್ಧಿಸುವ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು (SASE) ಆಧರಿಸಿವೆ, SASE ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗರಿಷ್ಠ ಹೊಳಪು ಮತ್ತು ಫೆಮ್ಟೋ ಮಟ್ಟದ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶಾರ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್ ಅಗಲ ಮತ್ತು ಇತರ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ SASE ಕಂಪನ ಶಬ್ದದಿಂದ, ಅದರ ವಿಕಿರಣ ಪಲ್ಸ್ನ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆ ಹೆಚ್ಚಿಲ್ಲ, ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಬ್ಯಾಂಡ್ "ಲೇಸರ್" ಅಲ್ಲ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲೇಸರ್ ಗುಣಮಟ್ಟದೊಂದಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸುಸಂಬದ್ಧವಾದ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಅಂತರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ನಿರ್ದೇಶನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಬೀಜ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಪ್ರಮುಖ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ. ಬಾಹ್ಯ ಬೀಜ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ನ ವಿಕಿರಣವು ಸೀಡ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಆನುವಂಶಿಕವಾಗಿ ಪಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆ, ಹಂತದ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಪಂಪ್ ಲೇಸರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ನಿಖರವಾದ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್‌ನಂತಹ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸೀಡ್ ಲೇಸರ್‌ನ ತರಂಗಾಂತರ ಮತ್ತು ನಾಡಿ ಅಗಲದ ಮಿತಿಯಿಂದಾಗಿ, ಹೊರಗಿನ ಬೀಜ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಸಣ್ಣ ತರಂಗಾಂತರದ ವ್ಯಾಪ್ತಿ ಮತ್ತು ನಾಡಿ ಉದ್ದದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ಬಾಹ್ಯ ಬೀಜ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಎಕೋ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಂತಹ ಹೊಸ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಮೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ತೀವ್ರವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.

ಬಾಹ್ಯ ಬೀಜ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಚೀನಾದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ತಾಂತ್ರಿಕ ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಚೀನಾದಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಾ ನಾಲ್ಕು ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಸಾಧನಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಬೀಜ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿವೆ. ಶಾಂಘೈ ಆಳವಾದ ನೇರಳಾತೀತ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಸೌಲಭ್ಯ ಮತ್ತು ಶಾಂಘೈ ಸಾಫ್ಟ್ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಸೌಲಭ್ಯವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮೊದಲ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿ ಪ್ರಕಾರದ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕಿನ ವರ್ಧನೆ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ತೀವ್ರ ನೇರಳಾತೀತ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿ ವಿಧದ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಶುದ್ಧತ್ವ ವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಸಾಧಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಬಾಹ್ಯ ಬೀಜ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರಕ್ಕೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ಉತ್ತೇಜಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಎಕೋ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಹೊಸ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿತು, ಇದನ್ನು ಶಾಂಘೈ ಸಾಫ್ಟ್ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಫ್ರೀ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್ ಸಾಧನವು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ. ಮೂಲಭೂತ ಯೋಜನೆ, ಮತ್ತು ಸಾಫ್ಟ್ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ತತ್ವ ಪರಿಶೀಲನೆಯಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ವರ್ಧನೆಯವರೆಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಿದೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬಾಹ್ಯ ಬೀಜದ ಪ್ರಕಾರದ ಚಾಲನೆಯಲ್ಲಿರುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಪಲ್ಸ್ ರೋಗನಿರ್ಣಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಸ್ವತಂತ್ರ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಸಂಶೋಧಕರ ಅಳವಡಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಈ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ರೋಹಿತದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧನಾ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ (https://doi.org/10.1016 /j.fmre.2022.01.027), ನಾಡಿ ಉದ್ದದ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಈ ಹೊಸ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಂಬಂಧಿತ ಸಂಶೋಧನಾ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸಬ್‌ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ತಾಂತ್ರಿಕ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಭೌತಿಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಗೆ ಆದರ್ಶ ಸಂಶೋಧನಾ ಸಾಧನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

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

ಎಕೋ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ ಮೂಲಕ ಎಕ್ಸರೆ ನಾಡಿ ಉದ್ದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಬಹುದು