एक दूसरा लेज़र: क्रेज़ी इलेक्ट्रॉनिक फ़ोटोग्राफ़ी के लिए

जिस प्रकार हम अपने आस-पास के स्थूल संसार का निरीक्षण करने के लिए प्रकाश का उपयोग करते हैं, उसी प्रकार हम उप-परमाणु संसार की जांच करने के लिए भी प्रकाश का उपयोग कर सकते हैं। लेकिन एक सिद्धांत अवश्य देखा जाना चाहिए: कोई भी माप अध्ययन के तहत प्रणाली में महत्वपूर्ण बदलाव के लिए आवश्यक समय से तेज होना चाहिए, अन्यथा केवल अस्पष्ट परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं।
एक अणु में, परमाणु फेमटोसेकंड (एक सेकंड का खरबवां हिस्सा, 10^-15 सेकंड) समय पैमाने पर चलते हैं, उनकी स्थिति और ऊर्जा एक से कुछ सौ एटोसेकंड में बदल जाती है, और उनकी गति को मापने के लिए, फेमटोसेकंड तकनीक "कर सकती है" मदद मत करो
एक एटोसेकंड कितना छोटा होता है? 1 एटोसेकंड 10^-18 सेकंड है, जो एक सेकंड के एक अरबवें का एक अरबवां हिस्सा है। 1 एटोसेकंड ब्रह्मांड की आयु के 1 सेकंड (13.8 अरब वर्ष) के बराबर है। कमरे के एक तरफ से विपरीत दीवार तक जाने वाली प्रकाश की किरण को 10 बिलियन आर्कसेकंड का समय लगता है।
एटोसेकंड पल्स का "वास्तविक जीवन"।
आप एटोसेकंड स्केल पर हल्की पल्स कैसे प्राप्त करते हैं? सैद्धांतिक रूप से, कई तरंग दैर्ध्य के लघु-तरंग दैर्ध्य लेजर दालों के संयोजन से छोटी प्रकाश दालें उत्पन्न की जा सकती हैं।
चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स के एक शोधकर्ता वेई झीयी ने साइंस एंड टेक्नोलॉजी डेली रिपोर्टर को समझाया: "नई तरंग दैर्ध्य उत्पन्न करने के लिए न केवल फेमटोसेकंड लेजर ड्राइव की आवश्यकता होती है, बल्कि गैस पर भी ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता होती है।" तथाकथित उच्च हार्मोनिक्स का उत्पादन करने के लिए प्रकाश और गैस परमाणुओं की परस्पर क्रिया, उच्च हार्मोनिक्स ड्राइव लेजर में एक चक्र है, तरंग के दो चक्रों की पीढ़ी।"
1987 में, लुहिलियर और उनके सहयोगियों ने एक इन्फ्रारेड लेजर बीम को एक अक्रिय गैस पर केंद्रित किया और पाया कि उत्पादित हार्मोनिक्स पहले से कम-तरंग दैर्ध्य लेजर ड्राइव के साथ उत्पादित हार्मोनिक्स की तुलना में अधिक असंख्य और मजबूत थे, और देखे गए कई हार्मोनिक्स में समान प्रकाश तीव्रता थी।
आगे के अध्ययनों में पाया गया कि, सही परिस्थितियों में, हार्मोनिक्स ने पराबैंगनी बैंड में लेजर दालों की एक श्रृंखला का उत्पादन करने के लिए ओवरलैप किया, जिनमें से प्रत्येक केवल कुछ सौ एटोसेकंड लंबा था।
2001 में, फ्रांस में एगोस्टिनी और उनके सहयोगी केवल 250 आर्सेक तक चलने वाली पल्स ट्रेनों की एक श्रृंखला तैयार करने में सफल रहे। ऑस्ट्रिया में फ़ेरेन्क क्रॉस और उनके साझेदार दूसरे रास्ते पर चले गए, उन्होंने 650 आर्कसेकंड तक चलने वाले एकल पृथक प्रकाश दालों को अलग किया और उनका उपयोग परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को "खींचने" की प्रक्रिया को ट्रैक करने और अध्ययन करने के लिए किया।
"यह इन तीन वैज्ञानिकों का काम है, जिनका प्रतिनिधित्व एक दशक से अधिक समय से शोधकर्ताओं ने सरलता और निरंतर प्रयासों के माध्यम से किया है, ताकि अल्ट्राफास्ट विज्ञान एटोसेकंड के युग में प्रवेश कर सके।" वेई झीयी ने कहा।
कई क्षेत्रों में होनहार, "अपना कौशल दिखाएं"
एक छोटा हमिंगबर्ड प्रति सेकंड 80 बार अपने पंखों को फड़फड़ा सकता है, जबकि मानव आंख इसे देखने में असमर्थ है, लेकिन एक उच्च गति वाले कैमरे के साथ इसे कार्रवाई के स्पष्ट फ्रेम में फंसाया जा सकता है।
"एक दूसरा प्रकाश पल्स वास्तव में 'हाई-स्पीड कैमरा' की सूक्ष्म भौतिक दुनिया का अध्ययन है, जो अवलोकन के लिए तैयार किए गए इलेक्ट्रॉन का 'उग्र' हो सकता है।" वेई झीयी ने उम्मीद जताते हुए कहा, "इतने कम समय के पैमाने (एटोसेकेंड के) पर इलेक्ट्रॉनों का अध्ययन और समझने से अल्ट्राफास्ट इलेक्ट्रॉनिक्स के तेजी से विकास की सुविधा मिलने की उम्मीद है, जो एक दिन अधिक शक्तिशाली कंप्यूटर चिप्स को जन्म दे सकता है। यह हमें अणुओं को अलग करने की भी अनुमति देता है।" उनके इलेक्ट्रॉनिक गुणों के आधार पर और त्वरित और सटीक रोग निदान के लिए उनका उपयोग करना।"
वेई झीयी के अनुसार, वर्तमान में, अंतरराष्ट्रीय स्तर पर उपरोक्त शोध टीमों के अलावा, संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा, इटली, स्विट्जरलैंड, जापान, दक्षिण कोरिया और अन्य देशों में कई शोध टीमें भी पीढ़ी पर शोध कर रही हैं। एटोसेकंड पल्स और भौतिकी, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान जैसे कई क्षेत्रों में उनके अनुप्रयोग।
"उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में सेंट्रल फ्लोरिडा विश्वविद्यालय में प्रो. चांग ज़ेंघू की टीम ने 2012 और 2017 में दो बार सबसे कम एटोसेकंड पल्स का विश्व रिकॉर्ड बनाया, और स्विस फेडरल इंस्टीट्यूट द्वारा बनाया गया 43-एटोसेकंड पल्स 2017 में प्रौद्योगिकी ने अब तक सबसे कम समय में वर्तमान विश्व रिकॉर्ड कायम किया है। विशेष रूप से, यूरोपीय संघ ने हंगरी में एक्सट्रीम लाइट फैसिलिटी (ईएलआई-एएलपीएस) का निर्माण किया है, जिसमें मुख्य घटक के रूप में एटोसेकंड लेजर हैं, ताकि विभिन्न क्षेत्रों में वैज्ञानिकों को प्रदान किया जा सके। एटोसेकंड वैज्ञानिक अनुसंधान करें।" वेई झीयी एटोसेकंड के क्षेत्र में परिणामों की गिनती करते हैं।
चीनी वैज्ञानिकों द्वारा एटोसेकंड प्रकाश दालों पर शोध पर भी व्यापक रूप से जोर दिया गया है। चीनी विज्ञान अकादमी के भौतिकी संस्थान, शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिकल मैकेनिक्स, शीआन इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिकल मैकेनिक्स, पेकिंग यूनिवर्सिटी, ईस्ट चाइना नॉर्मल यूनिवर्सिटी, नेशनल यूनिवर्सिटी ऑफ डिफेंस टेक्नोलॉजी, हुआझोंग यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी और अन्य इकाइयां ले जा रही हैं। एटोसेकंड विज्ञान के क्षेत्र में अनुसंधान। 2013, वेई झीयी के समूह ने चीन में पहली बार 160 एटोसेकंड की पृथक एटोसेकंड पल्स उत्पन्न करने और मापने के लिए काम किया, और अब छोटी पल्स चौड़ाई, उच्च ऊर्जा और उच्च पुनरावृत्ति आवृत्तियों की दिशा में आगे विकास कर रहा है, जो चीनी वैज्ञानिकों के लिए अवसर प्रदान करेगा। अपने स्वयं के एटोसेकंड लेजर विकसित करने के लिए। टर्मिनल उपकरण के साथ संयुक्त, यह संघनित पदार्थ भौतिकी, परमाणु और आणविक भौतिकी, रसायन विज्ञान, बायोमेडिसिन, सूचना और ऊर्जा के क्षेत्र में एटोसेकंड लेजर के अनुसंधान के लिए एक अंतरराष्ट्रीय अग्रणी मंच और सुविधाएं प्रदान करता है।