Yekanelazera pir bilezbeşa duyem
Belavbûn û belavbûna pulsê: Belavbûna derengketina komê
Yek ji dijwartirîn pirsgirêkên teknîkî yên ku dema karanîna lazerên ultrafast têne pê re rû bi rû dimînin, parastina dema pulsên ultra-kurt ên ku di destpêkê de ji hêla ... ve têne derxistin e.lazerPêlên pir bilez pir hesas in ji xirabûna demê re, ku ev yek pêlan dirêjtir dike. Ev bandor her ku dema pêla destpêkê kurt dibe xirabtir dibe. Her çend lazerên pir bilez dikarin pêlan bi domahiya 50 saniyeyan derxin jî, ew dikarin bi karanîna neynik û lensan ji bo şandina pêlan bo cihê hedef, an jî tenê bi rêya hewayê veguhezînin, di demê de werin xurtkirin.
Ev xirabûna demê bi karanîna pîvanek bi navê belavbûna derengmayî ya komê (GDD), ku wekî belavbûna rêza duyemîn jî tê zanîn, tê hejmartin. Bi rastî, termên belavbûna rêza bilindtir jî hene ku dikarin bandorê li ser belavbûna demê ya pulsên lazerê ultrafart bikin, lê di pratîkê de, bi gelemperî tenê bandora GDD-ê were lêkolîn kirin. GDD nirxek girêdayî frekansê ye ku bi xêzikî bi qalindahiya materyalek diyarkirî re rêjeyî ye. Optîkên veguheztinê yên wekî lens, pencere û pêkhateyên objektîf bi gelemperî nirxên GDD-yên erênî hene, ku nîşan dide ku pulsên carekê hatine pêçandin dikarin demdirêjiya pulsê ya dirêjtir bidin optîkên veguheztinê ji yên ku ji hêla ... ve têne derxistin.sîstemên lazerêPêkhateyên bi frekansên nizmtir (ango, dirêjahiya pêlên dirêjtir) ji pêkhateyên bi frekansên bilindtir (ango, dirêjahiya pêlên kurttir) zûtir belav dibin. Her ku puls di nav bêtir û bêtir madeyê re derbas dibe, dirêjahiya pêlê ya di pulsê de dê di demê de bêtir û bêtir dirêj bibe. Ji bo demên pulsê yên kurttir, û ji ber vê yekê bandfirehên firehtir, ev bandor bêtir zêde dibe û dikare bibe sedema xirabûna girîng a dema pulsê.
Serlêdanên lazerê yên pir bilez
spektroskopî
Ji dema derketina çavkaniyên lazerê yên ultralez ve, spektroskopî yek ji warên sereke yên sepandina wan bûye. Bi kêmkirina dema pulsê bo femtoçirkeyan an jî attoçirkeyan, pêvajoyên dînamîk di fîzîk, kîmya û biyolojiyê de ku di dîrokê de ne gengaz bûn ku werin dîtin, niha dikarin werin bidestxistin. Yek ji pêvajoyên sereke tevgera atomî ye, û çavdêriya tevgera atomî têgihîştina zanistî ya pêvajoyên bingehîn ên wekî lerizîna molekulî, veqetandina molekulî û veguhastina enerjiyê di proteînên fotosentezê de baştir kiriye.
biyowêneyan
Lazerên ultralez ên bi hêza lûtkeyê piştgiriyê didin pêvajoyên ne-xêzik û çareseriya wênekirina biyolojîkî, wekî mîkroskopiya pir-foton, baştir dikin. Di pergalek pir-fotonî de, ji bo ku sînyalek ne-xêzik ji navgînek biyolojîkî an hedefek floresan çêbibe, divê du foton di cîh û demê de li hev bikevin. Ev mekanîzmaya ne-xêzik çareseriya wênekirinê bi kêmkirina girîng a sînyalên floresansa paşxaneyê ku bandorê li lêkolînên pêvajoyên yek-fotonî dikin, baştir dike. Paşxaneya sînyala hêsankirî tê nîşandan. Herêma teşwîqkirina piçûktir a mîkroskopa pir-fotonî di heman demê de pêşî li fototoksîsîteyê digire û zirara li nimûneyê kêm dike.
Wêne 1: Nimûneyek nexşeya rêça tîrêjê di ceribandinek mîkroskopa pir-fotonî de
Pêvajoya materyalên lazerê
Çavkaniyên lazerê yên pir bilez ji ber awayê bêhempa yê têkiliya pulsên pir kurt bi materyalan re, di mîkromakînekirina lazerê û pêvajoya materyalan de şoreşek çêkirine. Wekî ku berê jî hate gotin, dema ku LDT tê nîqaşkirin, dema pulsa pir bilez ji pîvana demê ya belavbûna germê di nav tora materyalê de zûtir e. Lazerên pir bilez herêmek germê ya bandorkirî ya pir piçûktir ji ya ku ... çêdikin.lazerên pulsasyonê yên nanosaniyeyî, di encamê de windahiyên birînê kêmtir dibin û makînekirina rasttir dibe. Ev prensîb ji bo sepanên bijîşkî jî derbas dibe, ku rastbûna zêde ya birîna ultrafart-lazer dibe alîkar ku zirara li şaneyên derdorê kêm bibe û ezmûna nexweş di dema emeliyata lazer de baştir bike.
Pulsên Attosaniye: pêşeroja lazerên ultralez
Her ku lêkolîn berdewam dikin ji bo pêşvebirina lazerên ultralez, çavkaniyên ronahiyê yên nû û baştirkirî bi demên pulsên kurttir têne pêşve xistin. Ji bo ku têgihîştinek li ser pêvajoyên fîzîkî yên bileztir bistînin, gelek lêkolîner li ser çêkirina pulsên attoçirkeyan - bi qasî 10-18 s di rêza dirêjahiya pêlê ya ultraviyole ya ekstrem (XUV) de - disekinin. Pulsên attoçirkeyan rê didin şopandina tevgera elektronan û têgihîştina me ya li ser avahiya elektronîkî û mekanîka kuantumê baştir dikin. Her çend entegrasyona lazerên attoçirkeyan ên XUV di pêvajoyên pîşesaziyê de hîn pêşveçûnek girîng çênebûye jî, lêkolîn û pêşkeftinên berdewam di vî warî de hema bêje bê guman dê vê teknolojiyê ji laboratûarê derxin û ber bi çêkirinê ve bibin, wekî ku di rewşa femtoçirke û pîkosanûkan de bûye.çavkaniyên lazerê.
Dema weşandinê: 25ê Hezîrana 2024an