চরম অতিবেগুনী আলোক উৎস প্রযুক্তিতে অগ্রগতি

চরম অতিবেগুনী রশ্মির অগ্রগতিআলোক উৎস প্রযুক্তি

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, চরম অতিবেগুনী উচ্চ সুরেলা উৎসগুলি তাদের শক্তিশালী সংহতি, স্বল্প পালস সময়কাল এবং উচ্চ ফোটন শক্তির কারণে ইলেকট্রন গতিবিদ্যার ক্ষেত্রে ব্যাপক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে এবং বিভিন্ন বর্ণালী এবং ইমেজিং গবেষণায় ব্যবহৃত হয়েছে। প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে সাথে, এইআলোর উৎসউচ্চ পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি, উচ্চ ফোটন ফ্লাক্স, উচ্চ ফোটন শক্তি এবং কম পালস প্রস্থের দিকে এগিয়ে যাচ্ছে। এই অগ্রগতি কেবল চরম অতিবেগুনী আলোক উৎসের পরিমাপ রেজোলিউশনকে অপ্টিমাইজ করে না, বরং ভবিষ্যতের প্রযুক্তিগত উন্নয়নের প্রবণতার জন্য নতুন সম্ভাবনাও প্রদান করে। অতএব, অত্যাধুনিক প্রযুক্তি আয়ত্ত এবং প্রয়োগের জন্য উচ্চ পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি চরম অতিবেগুনী আলোক উৎসের গভীর অধ্যয়ন এবং বোঝাপড়া অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

ফেমটোসেকেন্ড এবং অ্যাটোসেকেন্ড টাইম স্কেলে ইলেকট্রন স্পেকট্রোস্কোপি পরিমাপের জন্য, একটি একক রশ্মিতে পরিমাপ করা ঘটনার সংখ্যা প্রায়শই অপর্যাপ্ত হয়, যার ফলে কম রিফ্রিকোয়েন্সি আলোর উৎস নির্ভরযোগ্য পরিসংখ্যান পেতে অপর্যাপ্ত হয়। একই সময়ে, কম ফোটন ফ্লাক্স সহ আলোর উৎস সীমিত এক্সপোজার সময়ের মধ্যে মাইক্রোস্কোপিক ইমেজিংয়ের সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত হ্রাস করবে। ক্রমাগত অনুসন্ধান এবং পরীক্ষার মাধ্যমে, গবেষকরা উচ্চ পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি চরম অতিবেগুনী আলোর ফলন অপ্টিমাইজেশন এবং ট্রান্সমিশন ডিজাইনে অনেক উন্নতি করেছেন। উচ্চ পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি চরম অতিবেগুনী আলোর উৎসের সাথে মিলিত উন্নত বর্ণালী বিশ্লেষণ প্রযুক্তি উপাদান কাঠামো এবং ইলেকট্রনিক গতিশীল প্রক্রিয়ার উচ্চ নির্ভুলতা পরিমাপ অর্জনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে।

কৌণিক সমাধানকৃত ইলেকট্রন স্পেকট্রোস্কোপি (ARPES) পরিমাপের মতো চরম অতিবেগুনী আলোক উৎসের প্রয়োগের জন্য নমুনা আলোকিত করার জন্য চরম অতিবেগুনী আলোক রশ্মির প্রয়োজন হয়। নমুনার পৃষ্ঠের ইলেকট্রনগুলি চরম অতিবেগুনী আলো দ্বারা অবিচ্ছিন্ন অবস্থায় উত্তেজিত হয় এবং আলোক ইলেক্ট্রনের গতিশক্তি এবং নির্গমন কোণ নমুনার ব্যান্ড কাঠামোর তথ্য ধারণ করে। কোণ রেজোলিউশন ফাংশন সহ ইলেকট্রন বিশ্লেষক বিকিরণিত আলোক ইলেক্ট্রন গ্রহণ করে এবং নমুনার ভ্যালেন্স ব্যান্ডের কাছাকাছি ব্যান্ড কাঠামো গ্রহণ করে। কম পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি চরম অতিবেগুনী আলোক উৎসের জন্য, যেহেতু এর একক পালসে প্রচুর সংখ্যক ফোটন থাকে, তাই এটি অল্প সময়ের মধ্যে নমুনা পৃষ্ঠে প্রচুর সংখ্যক আলোক ইলেক্ট্রনকে উত্তেজিত করবে এবং কুলম্ব মিথস্ক্রিয়া আলোক ইলেক্ট্রন গতিশক্তির বিতরণের একটি গুরুতর প্রশস্ততা আনবে, যাকে স্থান চার্জ প্রভাব বলা হয়। স্থান চার্জ প্রভাবের প্রভাব কমাতে, ধ্রুবক আলোক প্রবাহ বজায় রেখে প্রতিটি পালসে থাকা আলোক ইলেক্ট্রনগুলি হ্রাস করা প্রয়োজন, তাই এটি চালনা করা প্রয়োজন।লেজারউচ্চ পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি সহ চরম অতিবেগুনী আলোর উৎস তৈরি করতে।

অনুরণন বর্ধিত গহ্বর প্রযুক্তি MHz পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সিতে উচ্চ ক্রম হারমোনিক্স তৈরি করে
৬০ মেগাহার্টজ পর্যন্ত পুনরাবৃত্তি হার সহ একটি চরম অতিবেগুনী আলোক উৎস পেতে, যুক্তরাজ্যের ব্রিটিশ কলাম্বিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের জোন্স দল একটি ব্যবহারিক চরম অতিবেগুনী আলোক উৎস অর্জনের জন্য একটি ফেমটোসেকেন্ড রেজোন্যান্স এনহ্যান্সমেন্ট ক্যাভিটি (fsEC) তে উচ্চ ক্রম হারমোনিক জেনারেশন সম্পাদন করে এবং এটি সময়-সমাধানিত কৌণিক সমাধানিত ইলেকট্রন স্পেকট্রোস্কোপি (Tr-ARPES) পরীক্ষায় প্রয়োগ করে। আলোক উৎসটি ৮ থেকে ৪০ eV শক্তি পরিসরে ৬০ মেগাহার্টজ পুনরাবৃত্তি হারে একটি একক হারমোনিক সহ প্রতি সেকেন্ডে ১০১১ ফোটন সংখ্যার বেশি ফোটন প্রবাহ সরবরাহ করতে সক্ষম। তারা fsEC এর জন্য বীজ উৎস হিসাবে একটি ytterbium-doped ফাইবার লেজার সিস্টেম ব্যবহার করে এবং ক্যারিয়ার এনভেলপ অফসেট ফ্রিকোয়েন্সি (fCEO) শব্দ কমাতে এবং অ্যামপ্লিফায়ার চেইনের শেষে ভাল পালস কম্প্রেশন বৈশিষ্ট্য বজায় রাখতে একটি কাস্টমাইজড লেজার সিস্টেম ডিজাইনের মাধ্যমে পালস বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ করে। fsEC-এর মধ্যে স্থিতিশীল অনুরণন বৃদ্ধি অর্জনের জন্য, তারা প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের জন্য তিনটি সার্ভো নিয়ন্ত্রণ লুপ ব্যবহার করে, যার ফলে দুই ডিগ্রি স্বাধীনতায় সক্রিয় স্থিতিশীলতা আসে: fsEC-এর মধ্যে পালস সাইক্লিংয়ের রাউন্ড ট্রিপ সময় লেজার পালস পিরিয়ডের সাথে মেলে এবং পালস এনভেলপের (অর্থাৎ, ক্যারিয়ার এনভেলপ ফেজ, ϕCEO) সাপেক্ষে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ক্যারিয়ারের ফেজ শিফট।

ক্রিপ্টন গ্যাসকে কার্যকরী গ্যাস হিসেবে ব্যবহার করে, গবেষণা দল fsEC-তে উচ্চ-ক্রমের হারমোনিক্স তৈরিতে সক্ষম হয়েছে। তারা গ্রাফাইটের Tr-ARPES পরিমাপ করেছে এবং দ্রুত তাপীকরণ এবং অ-তাপীয়ভাবে উত্তেজিত ইলেকট্রন জনসংখ্যার ধীর পুনর্মিলন পর্যবেক্ষণ করেছে, সেইসাথে 0.6 eV-এর উপরে ফার্মি স্তরের কাছাকাছি অ-তাপীয়ভাবে সরাসরি উত্তেজিত অবস্থার গতিশীলতা পর্যবেক্ষণ করেছে। এই আলোক উৎস জটিল পদার্থের ইলেকট্রনিক কাঠামো অধ্যয়নের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার প্রদান করে। যাইহোক, fsEC-তে উচ্চ-ক্রমের হারমোনিক্স তৈরিতে প্রতিফলন, বিচ্ছুরণ ক্ষতিপূরণ, গহ্বরের দৈর্ঘ্যের সূক্ষ্ম সমন্বয় এবং সিঙ্ক্রোনাইজেশন লকিং-এর জন্য অত্যন্ত উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, যা অনুরণন-বর্ধিত গহ্বরের বর্ধিত গুণিতককে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করবে। একই সময়ে, গহ্বরের কেন্দ্রবিন্দুতে প্লাজমার অরৈখিক পর্যায়ের প্রতিক্রিয়াও একটি চ্যালেঞ্জ। অতএব, বর্তমানে, এই ধরণের আলোক উৎস মূলধারার চরম অতিবেগুনী হয়ে ওঠেনি।উচ্চ সুরেলা আলোর উৎস.