ವಿಶಿಷ್ಟ ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಭಾಗ ಎರಡು

ಅನನ್ಯಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ಭಾಗ ಎರಡು

ಪ್ರಸರಣ ಮತ್ತು ನಾಡಿ ಹರಡುವಿಕೆ: ಗುಂಪು ವಿಳಂಬ ಪ್ರಸರಣ
ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ಎದುರಿಸುವ ಅತ್ಯಂತ ಕಷ್ಟಕರವಾದ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸವಾಲುಗಳೆಂದರೆ, ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಶಾರ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್‌ಗಳ ಅವಧಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವುದುಲೇಸರ್. ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಕಾಳುಗಳು ಸಮಯ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಗೆ ಬಹಳ ಒಳಗಾಗುತ್ತವೆ, ಇದು ಕಾಳುಗಳನ್ನು ಉದ್ದವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಆರಂಭಿಕ ನಾಡಿ ಅವಧಿಯು ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ಈ ಪರಿಣಾಮವು ಕೆಟ್ಟದಾಗುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು 50 ಸೆಕೆಂಡ್‌ಗಳ ಅವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸಬಹುದಾದರೂ, ಗುರಿಯ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ನಾಡಿಯನ್ನು ರವಾನಿಸಲು ಕನ್ನಡಿಗಳು ಮತ್ತು ಮಸೂರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅವುಗಳನ್ನು ಸಮಯಕ್ಕೆ ವರ್ಧಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ಗಾಳಿಯ ಮೂಲಕ ನಾಡಿಯನ್ನು ರವಾನಿಸಬಹುದು.

ಈ ಸಮಯದ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಯನ್ನು ಗುಂಪು ವಿಳಂಬಿತ ಪ್ರಸರಣ (GDD) ಎಂಬ ಅಳತೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಎರಡನೇ ಕ್ರಮಾಂಕದ ಪ್ರಸರಣ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾರ್ಟ್-ಲೇಸರ್ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳ ಸಮಯದ ವಿತರಣೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಉನ್ನತ-ಕ್ರಮದ ಪ್ರಸರಣ ಪದಗಳು ಸಹ ಇವೆ, ಆದರೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, GDD ಯ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ. GDD ಎಂಬುದು ಆವರ್ತನ-ಅವಲಂಬಿತ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದ್ದು ಅದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಸ್ತುವಿನ ದಪ್ಪಕ್ಕೆ ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಲೆನ್ಸ್, ವಿಂಡೋ ಮತ್ತು ವಸ್ತುನಿಷ್ಠ ಘಟಕಗಳಂತಹ ಪ್ರಸರಣ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಧನಾತ್ಮಕ GDD ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಒಮ್ಮೆ ಸಂಕುಚಿತ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳು ಪ್ರಸರಣ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಹೊರಸೂಸುವ ಸಮಯಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಾಡಿ ಅವಧಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.ಲೇಸರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು. ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಘಟಕಗಳು (ಅಂದರೆ ಉದ್ದವಾದ ತರಂಗಾಂತರಗಳು) ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನಗಳೊಂದಿಗೆ (ಅಂದರೆ, ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರಗಳು) ಘಟಕಗಳಿಗಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಹರಡುತ್ತವೆ. ನಾಡಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ವಸ್ತುವಿನ ಮೂಲಕ ಹಾದು ಹೋದಂತೆ, ನಾಡಿಯಲ್ಲಿನ ತರಂಗಾಂತರವು ಸಮಯಕ್ಕೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ನಾಡಿ ಅವಧಿಗಳಿಗೆ, ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ವಿಶಾಲವಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ಗಳಿಗೆ, ಈ ಪರಿಣಾಮವು ಮತ್ತಷ್ಟು ಉತ್ಪ್ರೇಕ್ಷಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ನಾಡಿ ಸಮಯದ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.

ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು
ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ
ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳ ಆಗಮನದಿಂದ, ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಅವರ ಮುಖ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ನಾಡಿ ಅವಧಿಯನ್ನು ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಅಥವಾ ಅಟೊಸೆಕೆಂಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ, ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಐತಿಹಾಸಿಕವಾಗಿ ಗಮನಿಸಲು ಅಸಾಧ್ಯವಾಗಿದ್ದ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಈಗ ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪರಮಾಣು ಚಲನೆಯಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಚಲನೆಯ ವೀಕ್ಷಣೆಯು ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಕ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಆಣ್ವಿಕ ಕಂಪನ, ಆಣ್ವಿಕ ವಿಘಟನೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆಯಂತಹ ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಿದೆ.

ಜೈವಿಕ ಚಿತ್ರಣ
ಪೀಕ್-ಪವರ್ ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಲ್ಟಿ-ಫೋಟಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯಂತಹ ಜೈವಿಕ ಚಿತ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಬಹು-ಫೋಟಾನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಜೈವಿಕ ಮಾಧ್ಯಮ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಗುರಿಯಿಂದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು, ಎರಡು ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಸ್ಥಳ ಮತ್ತು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅತಿಕ್ರಮಿಸಬೇಕು. ಈ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಏಕ-ಫೋಟಾನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಪ್ಲೇಗ್ ಮಾಡುವ ಹಿನ್ನೆಲೆ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಸರಳೀಕೃತ ಸಿಗ್ನಲ್ ಹಿನ್ನೆಲೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮಲ್ಟಿಫೋಟಾನ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕದ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಪ್ರದೇಶವು ಫೋಟೋಟಾಕ್ಸಿಸಿಟಿಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಾದರಿಗೆ ಹಾನಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಚಿತ್ರ 1: ಬಹು-ಫೋಟಾನ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಕಿರಣದ ಮಾರ್ಗದ ಉದಾಹರಣೆ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

ಲೇಸರ್ ವಸ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆ
ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳು ಲೇಸರ್ ಮೈಕ್ರೊಮ್ಯಾಚಿನಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವಸ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಂತಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅಲ್ಟ್ರಾಶಾರ್ಟ್ ಕಾಳುಗಳು ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ. ಮೊದಲೇ ಹೇಳಿದಂತೆ, LDT ಯನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುವಾಗ, ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಪಲ್ಸ್ ಅವಧಿಯು ವಸ್ತುವಿನ ಜಾಲರಿಯಲ್ಲಿ ಶಾಖದ ಪ್ರಸರಣದ ಸಮಯದ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕಿಂತ ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆ ಶಾಖ-ಬಾಧಿತ ವಲಯವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆನ್ಯಾನೊಸೆಕೆಂಡ್ ಪಲ್ಸ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು, ಕಡಿಮೆ ಛೇದನ ನಷ್ಟಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ಯಂತ್ರದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ. ಈ ತತ್ವವು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೂ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾರ್ಟ್-ಲೇಸರ್ ಕತ್ತರಿಸುವಿಕೆಯ ಹೆಚ್ಚಿದ ನಿಖರತೆಯು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಅಂಗಾಂಶಗಳಿಗೆ ಹಾನಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಶಸ್ತ್ರಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ರೋಗಿಯ ಅನುಭವವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಪಲ್ಸ್: ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಭವಿಷ್ಯ
ಅಲ್ಟ್ರಾಫಾಸ್ಟ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಸಂಶೋಧನೆ ಮುಂದುವರಿದಂತೆ, ಕಡಿಮೆ ನಾಡಿ ಅವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ಹೊಸ ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿತ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ವೇಗವಾದ ಭೌತಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಒಳನೋಟವನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ಅನೇಕ ಸಂಶೋಧಕರು ಅಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ - ತೀವ್ರ ನೇರಳಾತೀತ (XUV) ತರಂಗಾಂತರದ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 10-18 ಸೆ. ಅಟ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಲನೆಯ ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ XUV ಅಟ್ಟೊಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಏಕೀಕರಣವು ಇನ್ನೂ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸದಿದ್ದರೂ, ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಗತಿಗಳು ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಲ್ಯಾಬ್‌ನಿಂದ ಹೊರಗೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ತಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಫೆಮ್ಟೋಸೆಕೆಂಡ್ ಮತ್ತು ಪಿಕೋಸೆಕೆಂಡ್‌ನಂತೆ.ಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳು.