চরম অতিবেগুনী আলোর উত্স প্রযুক্তিতে অগ্রগতি

চরম অতিবেগুনী অগ্রগতিআলোর উত্স প্রযুক্তি

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, চরম অতিবেগুনী উচ্চ সুরেলা উত্সগুলি তাদের শক্তিশালী সমন্বয়, স্বল্প পালস সময়কাল এবং উচ্চ ফোটন শক্তির কারণে ইলেকট্রন গতিবিদ্যার ক্ষেত্রে ব্যাপক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে এবং বিভিন্ন বর্ণালী এবং ইমেজিং গবেষণায় ব্যবহৃত হয়েছে। প্রযুক্তির উন্নতির সাথে সাথে এইআলোর উৎসউচ্চতর পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি, উচ্চ ফোটন ফ্লাক্স, উচ্চ ফোটন শক্তি এবং ছোট পালস প্রস্থের দিকে বিকশিত হচ্ছে। এই অগ্রগতি শুধুমাত্র চরম অতিবেগুনী আলোর উত্সগুলির পরিমাপ রেজোলিউশনকে অপ্টিমাইজ করে না, তবে ভবিষ্যতের প্রযুক্তিগত বিকাশের প্রবণতার জন্য নতুন সম্ভাবনাও প্রদান করে। অতএব, অত্যাধুনিক প্রযুক্তি আয়ত্ত করার এবং প্রয়োগ করার জন্য উচ্চ পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি চরম অতিবেগুনী আলোর উত্স সম্পর্কে গভীরভাবে অধ্যয়ন এবং বোঝা অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ।

ফেমটোসেকেন্ড এবং অ্যাটোসেকেন্ড টাইম স্কেলে ইলেক্ট্রন স্পেকট্রোস্কোপি পরিমাপের জন্য, একটি একক রশ্মিতে পরিমাপ করা ইভেন্টের সংখ্যা প্রায়শই অপর্যাপ্ত হয়, যার ফলে কম কম্পাঙ্কের আলোর উত্স নির্ভরযোগ্য পরিসংখ্যান পাওয়ার জন্য অপর্যাপ্ত হয়। একই সময়ে, কম ফোটন ফ্লাক্স সহ আলোর উত্স সীমিত এক্সপোজার সময়ের মধ্যে মাইক্রোস্কোপিক ইমেজিংয়ের সংকেত-টু-শব্দ অনুপাতকে কমিয়ে দেবে। ক্রমাগত অন্বেষণ এবং পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে, গবেষকরা উচ্চ পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি চরম অতিবেগুনী আলোর ফলন অপ্টিমাইজেশান এবং ট্রান্সমিশন ডিজাইনে অনেক উন্নতি করেছেন। উচ্চ পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি চরম অতিবেগুনী আলোর উত্সের সাথে মিলিত উন্নত বর্ণালী বিশ্লেষণ প্রযুক্তি উপাদান কাঠামো এবং বৈদ্যুতিন গতিশীল প্রক্রিয়ার উচ্চ নির্ভুলতা পরিমাপ অর্জনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে।

কৌণিক সমাধানকৃত ইলেক্ট্রন স্পেকট্রোস্কোপি (এআরপিইএস) পরিমাপের মতো চরম অতিবেগুনী আলোর উত্সগুলির প্রয়োগের জন্য নমুনাকে আলোকিত করতে চরম অতিবেগুনী আলোর একটি মরীচির প্রয়োজন হয়। নমুনার পৃষ্ঠের ইলেকট্রনগুলি চরম অতিবেগুনি রশ্মির দ্বারা অবিচ্ছিন্ন অবস্থায় উত্তেজিত হয় এবং ফটোইলেক্ট্রনের গতিশক্তি এবং নির্গমন কোণ নমুনার ব্যান্ড কাঠামোর তথ্য ধারণ করে। অ্যাঙ্গেল রেজোলিউশন ফাংশন সহ ইলেকট্রন বিশ্লেষক বিকিরণযুক্ত ফটোইলেক্ট্রন গ্রহণ করে এবং নমুনার ভ্যালেন্স ব্যান্ডের কাছে ব্যান্ড গঠন পায়। কম পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি চরম অতিবেগুনী আলোর উত্সের জন্য, কারণ এর একক স্পন্দনে প্রচুর পরিমাণে ফোটন রয়েছে, এটি অল্প সময়ের মধ্যে নমুনা পৃষ্ঠের বিপুল সংখ্যক ফটোইলেক্ট্রনকে উত্তেজিত করবে এবং কুলম্ব মিথস্ক্রিয়া বিতরণের একটি গুরুতর প্রশস্ততা নিয়ে আসবে। ফটোইলেক্ট্রন গতিশক্তি, যাকে বলা হয় স্পেস চার্জ ইফেক্ট। স্পেস চার্জ ইফেক্টের প্রভাব কমানোর জন্য, ধ্রুবক ফোটন ফ্লাক্স বজায় রেখে প্রতিটি নাড়িতে থাকা ফোটোইলেক্ট্রনগুলিকে হ্রাস করা প্রয়োজন, তাই এটি চালনা করা প্রয়োজন।লেজারউচ্চ পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি উচ্চ পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি সঙ্গে চরম অতিবেগুনী আলো উত্স উত্পাদন করতে.

অনুরণন বর্ধিত গহ্বর প্রযুক্তি MHz পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সিতে উচ্চ অর্ডার হারমোনিক্সের প্রজন্ম উপলব্ধি করে
60 মেগাহার্টজ পর্যন্ত পুনরাবৃত্তি হার সহ একটি চরম অতিবেগুনী আলোর উৎস পেতে, যুক্তরাজ্যের ব্রিটিশ কলাম্বিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের জোনস দল একটি ফেমটোসেকেন্ড রেজোন্যান্স এনহ্যান্সমেন্ট ক্যাভিটিতে (fsEC) উচ্চ মানের হারমোনিক জেনারেশন সম্পাদন করেছে। চরম অতিবেগুনী আলোর উৎস এবং এটি সময়-সমাধান কৌণিক সমাধানকৃত ইলেক্ট্রন বর্ণালীতে প্রয়োগ করে (Tr-ARPES) পরীক্ষা। আলোর উৎসটি 8 থেকে 40 eV শক্তি পরিসরে 60 MHz এর পুনরাবৃত্তি হারে একটি একক হারমোনিক সহ প্রতি সেকেন্ডে 1011 ফোটন সংখ্যার বেশি ফোটন ফ্লাক্স সরবরাহ করতে সক্ষম। তারা fsEC-এর বীজের উৎস হিসেবে একটি ytterbium-doped ফাইবার লেজার সিস্টেম ব্যবহার করেছে এবং ক্যারিয়ার এনভেলপ অফসেট ফ্রিকোয়েন্সি (fCEO) শব্দ কমাতে এবং পরিবর্ধক চেইনের শেষে ভাল পালস কম্প্রেশন বৈশিষ্ট্য বজায় রাখতে কাস্টমাইজড লেজার সিস্টেম ডিজাইনের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রিত পালস বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করেছে। FsEC-এর মধ্যে স্থিতিশীল অনুরণন বর্ধিতকরণ অর্জনের জন্য, তারা প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের জন্য তিনটি সার্ভো নিয়ন্ত্রণ লুপ ব্যবহার করে, যার ফলে স্বাধীনতার দুই ডিগ্রিতে সক্রিয় স্থিতিশীলতা ঘটে: fsEC-এর মধ্যে পালস সাইকেল চালানোর রাউন্ড ট্রিপ সময় লেজার পালস সময়ের সাথে মেলে, এবং ফেজ শিফট। পালস খামের ক্ষেত্রে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্যারিয়ারের (অর্থাৎ, ক্যারিয়ার খামের পর্যায়, ϕসিইও)।

কর্মক্ষম গ্যাস হিসাবে ক্রিপ্টন গ্যাস ব্যবহার করে, গবেষণা দল fsEC-তে উচ্চ-ক্রম হারমোনিক্সের প্রজন্ম অর্জন করেছে। তারা গ্রাফাইটের Tr-ARPES পরিমাপ করে এবং 0.6 eV-এর উপরে ফার্মি স্তরের কাছাকাছি অ-তাপীয়ভাবে উত্তেজিত ইলেক্ট্রন জনসংখ্যার দ্রুত তাপ এবং পরবর্তী ধীর পুনঃসংযোগের পাশাপাশি অ-তাপীয়ভাবে সরাসরি উত্তেজিত অবস্থার গতিবিদ্যা পর্যবেক্ষণ করে। এই আলোর উৎস জটিল উপকরণের ইলেকট্রনিক গঠন অধ্যয়ন করার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার প্রদান করে। যাইহোক, এফএসইসি-তে উচ্চ ক্রম হারমোনিক্সের প্রজন্মের প্রতিফলন, বিচ্ছুরণ ক্ষতিপূরণ, গহ্বরের দৈর্ঘ্যের সূক্ষ্ম সমন্বয় এবং সিঙ্ক্রোনাইজেশন লকিংয়ের জন্য অত্যন্ত উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, যা অনুরণন-বর্ধিত গহ্বরের বর্ধিত একাধিককে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করবে। একই সময়ে, গহ্বরের কেন্দ্রবিন্দুতে প্লাজমার অরৈখিক ফেজ প্রতিক্রিয়াও একটি চ্যালেঞ্জ। অতএব, বর্তমানে, এই ধরনের আলোর উৎস মূলধারার চরম অতিবেগুনী হয়ে ওঠেনিউচ্চ সুরেলা আলোর উৎস.