Беназирлазери ултратезқисми дуюм
Паҳншавии парокандагӣ ва импулс: Паҳншавии таъхири гурӯҳӣ
Яке аз душвортарин мушкилоти техникӣ, ки ҳангоми истифодаи лазерҳои ултратез дучор мешавад, нигоҳ доштани давомнокии импулсҳои ултракӯтоҳест, ки дар аввал аз ҷониби лазерҳои ултратез бароварда мешаванд.лазерИмпулсҳои ултратез ба таҳрифи вақт хеле осебпазиранд, ки ин импулсҳоро дарозтар мекунад. Ин таъсир бо кӯтоҳ шудани давомнокии импулси аввалия бадтар мешавад. Дар ҳоле ки лазерҳои ултратез метавонанд импулсҳоро бо давомнокии 50 сония бароранд, онҳоро бо истифода аз оинаҳо ва линзаҳо барои интиқоли импулс ба макони ҳадаф ё ҳатто интиқоли импулс тавассути ҳаво бо мурури замон тақвият додан мумкин аст.
Ин таҳрифи вақт бо истифода аз ченаки бо номи дисперсияи таъхирёфтаи гурӯҳӣ (GDD), ки онро дисперсияи тартиби дуюм низ меноманд, чен карда мешавад. Дар асл, инчунин истилоҳҳои дисперсияи тартиби баландтар мавҷуданд, ки метавонанд ба тақсимоти вақти импулсҳои ултрафарт-лазерӣ таъсир расонанд, аммо дар амал, одатан танҳо омӯхтани таъсири GDD кифоя аст. GDD арзиши вобаста ба басомад аст, ки ба ғафсии маводи додашуда ба таври хаттӣ мутаносиб аст. Оптикаи интиқолӣ, ба монанди линза, тиреза ва ҷузъҳои объективӣ, одатан арзишҳои мусбати GDD доранд, ки нишон медиҳад, ки импулсҳои пас аз фишурдашавӣ метавонанд ба оптикаи интиқолӣ давомнокии импулси дарозтарро нисбат ба онҳое, ки аз ҷониби...системаҳои лазерӣҶузъҳои дорои басомадҳои пасттар (яъне, дарозии мавҷҳои дарозтар) нисбат ба ҷузъҳои дорои басомадҳои баландтар (яъне, дарозии мавҷҳои кӯтоҳтар) тезтар паҳн мешаванд. Ҳангоме ки импулс аз моддаҳои бештар ва бештар мегузарад, дарозии мавҷи импулс бо мурури замон дарозтар ва дуртар мешавад. Барои давомнокии кӯтоҳтари импулс ва аз ин рӯ, паҳнои бандҳои васеътар, ин таъсир боз ҳам муболиғаомезтар аст ва метавонад ба таҳрифи назарраси вақти импулс оварда расонад.
Барномаҳои ултратези лазерӣ
спектроскопия
Аз замони пайдоиши манбаъҳои лазерии ултрасуръат, спектроскопия яке аз соҳаҳои асосии татбиқи онҳо буд. Бо кам кардани давомнокии импулс то фемтосония ё ҳатто аттосония, равандҳои динамикӣ дар физика, химия ва биология, ки мушоҳидаи таърихан ғайриимкон буданд, ҳоло метавонанд ба даст оварда шаванд. Яке аз равандҳои калидӣ ҳаракати атомӣ аст ва мушоҳидаи ҳаракати атомӣ фаҳмиши илмии равандҳои бунёдӣ, аз қабили ларзиши молекулавӣ, диссотсиатсияи молекулавӣ ва интиқоли энергия дар сафедаҳои фотосинтетикиро беҳтар кардааст.
биовизуализатсия
Лазерҳои ултратези қувваҳои баланд равандҳои ғайрихаттиро дастгирӣ мекунанд ва қарори тасвири биологиро, ба монанди микроскопияи бисёрфотонӣ, беҳтар мекунанд. Дар системаи бисёрфотонӣ, барои тавлиди сигнали ғайрихаттӣ аз муҳити биологӣ ё ҳадафи флуоресцентӣ, ду фотон бояд дар фазо ва вақт бо ҳам пӯшанд. Ин механизми ғайрихаттӣ қарори тасвирро тавассути коҳиш додани назарраси сигналҳои флуоресцентии замина, ки таҳқиқоти равандҳои якфотониро халалдор мекунанд, беҳтар мекунад. Заминаи сигнали соддашуда нишон дода шудааст. Минтақаи хурдтари ангезиши микроскопи бисёрфотонӣ инчунин аз фототоксикӣ пешгирӣ мекунад ва зарар ба намунаро ба ҳадди ақал мерасонад.
Расми 1: Намунаи диаграммаи масири шуоъ дар таҷрибаи микроскопи бисёрфотонӣ
Коркарди мавод бо лазер
Манбаъҳои лазерии ултрасуръат инчунин дар микрокоркарди лазерӣ ва коркарди мавод инқилоб кардаанд, зеро импулсҳои ултрасуръат бо маводҳо таъсири мутақобил доранд. Тавре ки қаблан зикр гардид, ҳангоми баррасии LDT, давомнокии импулси ултрасуръат нисбат ба миқёси вақти паҳншавии гармӣ ба шабакаи мавод тезтар аст. Лазерҳои ултрасуръат минтақаи хеле хурдтари таъсири гармиро нисбат ба...лазерҳои импулсии наносония, ки боиси кам шудани талафоти буриш ва дақиқтар шудани коркард мегардад. Ин принсип инчунин ба барномаҳои тиббӣ татбиқ мешавад, ки дар он дақиқии афзояндаи буриши ултрафарт-лазерӣ ба кам кардани зарар ба бофтаи атроф мусоидат мекунад ва таҷрибаи беморро ҳангоми ҷарроҳии лазерӣ беҳтар мекунад.
Импулсҳои аттосония: ояндаи лазерҳои ултратез
Ҳангоме ки таҳқиқот дар самти пешрафти лазерҳои ултрасуръат идома дорад, манбаъҳои нави беҳтаршудаи рӯшноӣ бо давомнокии кӯтоҳтари импулсҳо таҳия карда мешаванд. Барои фаҳмидани равандҳои физикии тезтар, бисёре аз муҳаққиқон ба тавлиди импулсҳои аттосекундӣ - тақрибан 10-18 сония дар диапазони мавҷи ултрабунафш (XUV) - тамаркуз мекунанд. Импулсҳои аттосекундӣ имкон медиҳанд, ки ҳаракати электрон пайгирӣ карда шавад ва фаҳмиши моро дар бораи сохтори электронӣ ва механикаи квантӣ беҳтар созанд. Дар ҳоле ки ҳамгироии лазерҳои аттосекундии XUV ба равандҳои саноатӣ ҳанӯз пешрафти назаррасе ба даст наовардааст, таҳқиқот ва пешрафтҳои пайваста дар ин соҳа қариб бешубҳа ин технологияро аз лаборатория ба истеҳсолот тела медиҳанд, чунон ки дар мавриди фемтосекунд ва пикосекунд буд.манбаъҳои лазерӣ.
Вақти нашр: 25 июни соли 2024