Sònraichtelaser ultra-luathpàirt a dhà
Sgaoileadh agus sgaoileadh cuisle: Sgaoileadh dàil buidhne
Is e aon de na dùbhlain theicnigeach as duilghe a tha romhainn nuair a thathar a’ cleachdadh leusairean ultra-luath a bhith a’ cumail suas fad nam buillean ultra-ghoirid a bhios an toiseach a’ sgaoileadh.leusairTha cuislean ultra-luath gu math buailteach do shaobhadh ùine, a tha gan dèanamh nas fhaide. Bidh a’ bhuaidh seo a’ fàs nas miosa mar a bhios fad a’ chiad chuisle a’ giorrachadh. Ged as urrainn do leusairean ultra-luath cuislean a leigeil a-mach a mhaireas 50 diog, faodar an leudachadh ann an tìm le bhith a’ cleachdadh sgàthan agus lionsan gus a’ chuisle a thar-chur chun àite targaid, no eadhon dìreach a’ chuisle a thar-chur tron adhar.
Tha an saobhadh ùine seo air a thomhas le bhith a’ cleachdadh tomhas ris an canar sgaoileadh dàil buidhne (GDD), ris an canar cuideachd sgaoileadh dàrna-òrdugh. Gu dearbh, tha teirmean sgaoilidh nas àirde-òrdugh ann cuideachd a dh’ fhaodadh buaidh a thoirt air sgaoileadh ùine cuislean laser ultrafart, ach ann an cleachdadh, mar as trice tha e gu leòr dìreach buaidh an GDD a sgrùdadh. Tha GDD na luach an urra ri tricead a tha co-rèireach gu loidhneach ri tiugh stuth sònraichte. Mar as trice bidh luachan GDD adhartach aig optaig tar-chuir leithid lionsa, uinneag, agus co-phàirtean amas, a tha a’ nochdadh gum faod cuislean aon uair ‘s gu bheil iad air an teannachadh fad cuisle nas fhaide a thoirt do na optaig tar-chuir na an fheadhainn a thèid a sgaoileadh lesiostaman leusairBidh co-phàirtean le triceadan nas ìsle (i.e., tonnan-fada nas fhaide) a’ sgaoileadh nas luaithe na co-phàirtean le triceadan nas àirde (i.e., tonnan-fada nas giorra). Mar a bhios a’ chuisle a’ dol tro barrachd is barrachd stuth, cumaidh tonn-fada na cuisle air a’ leudachadh nas fhaide is nas fhaide ann an tìm. Airson fad cuisle nas giorra, agus mar sin leudan-bann nas fharsainge, bidh a’ bhuaidh seo air a mheudachadh nas motha agus faodaidh e leantainn gu saobhadh mòr aig àm cuisle.
Cleachdaidhean laser ultra-luath
speactroscopaidh
Bho thàinig stòran leusair ultra-luath a-steach, tha speactroscopaidh air a bhith mar aon de na prìomh raointean tagraidh aca. Le bhith a’ lughdachadh fad na cuisle gu femtoseconds no eadhon attoseconds, faodar pròiseasan fiùghantach ann am fiosaig, ceimigeachd agus bith-eòlas nach robh comasach fhaicinn gu h-eachdraidheil a choileanadh a-nis. Is e gluasad atamach aon de na prìomh phròiseasan, agus tha amharc air gluasad atamach air tuigse saidheansail air pròiseasan bunaiteach leithid crith moileciuil, dealachadh moileciuil agus gluasad lùtha ann am pròtainean foto-cho-chur a leasachadh.
bith-ìomhaighean
Bidh leusairean ultra-luath aig ìre as àirde a’ toirt taic do phròiseasan neo-loidhneach agus a’ leasachadh rùn airson ìomhaighean bith-eòlasach, leithid maicreasgopaidh ioma-foton. Ann an siostam ioma-foton, gus comharra neo-loidhneach a ghineadh bho mheadhan bith-eòlasach no targaid fhlùraiseach, feumaidh dà foton a bhith a’ dol thairis air a chèile ann an àite agus ùine. Bidh an dòigh-obrach neo-loidhneach seo a’ leasachadh rùn ìomhaighean le bhith a’ lughdachadh gu mòr comharran fluorescence cùl-fhiosrachaidh a tha a’ cur dragh air sgrùdaidhean air phròiseasan aon-foton. Tha cùl-raon a’ chomharra nas sìmplidhe air a mhìneachadh. Tha an roinn brosnachaidh nas lugha den mhaicreasgop ioma-foton cuideachd a’ cur casg air puinnseanta bho dhealbhan agus a’ lughdachadh milleadh air an sampall.
Figear 1: Eisimpleir de dhiagram de shlighe-ghathan ann an deuchainn miocroscop ioma-foton
Giullachd stuthan leusair
Tha stòran leusair ultra-luath cuideachd air ath-bhualadh a thoirt air meanbh-innealachadh leusair agus giullachd stuthan air sgàth an dòigh shònraichte anns a bheil cuislean ultra-ghoirid ag eadar-obrachadh le stuthan. Mar a chaidh a ràdh roimhe, nuair a thathar a’ bruidhinn air LDT, tha fad a’ chuisle ultra-luath nas luaithe na an sgèile-ama de sgaoileadh teas a-steach do chliath an stuth. Bidh leusairean ultra-luath a’ toirt a-mach sòn buaidh teas mòran nas lugha naleusairean cuisleach nanosecond, agus mar thoradh air sin bidh call nas lugha ann an gearraidhean agus innealachadh nas mionaidiche. Tha am prionnsapal seo cuideachd iomchaidh ann an tagraidhean meidigeach, far a bheil barrachd mionaideachd gearradh leusair ultrafart a’ cuideachadh le bhith a’ lughdachadh milleadh air clò mun cuairt agus a’ leasachadh eòlas an euslaintich rè lannsaireachd leusair.
Cuislean Attosecond: àm ri teachd leusairean ultra-luath
Mar a bhios rannsachadh a’ leantainn air adhart a’ leasachadh leusairean ultra-luath, tha stòran solais ùra is leasaichte le fad cuisle nas giorra gan leasachadh. Gus tuigse fhaighinn air pròiseasan fiosaigeach nas luaithe, tha mòran luchd-rannsachaidh a’ cur fòcas air gineadh cuislean attosecond - timcheall air 10-18 diogan anns an raon tonn-fhaid ultraviolet (XUV). Leigidh cuislean attosecond leinn gluasad electron a leantainn agus ar tuigse air structar electronic agus meacanaig cuantamach a leasachadh. Ged nach eil adhartas mòr air a dhèanamh fhathast ann an amalachadh leusairean attosecond XUV ann am pròiseasan gnìomhachais, tha e cha mhòr cinnteach gun cuir rannsachadh agus adhartasan leantainneach san raon an teicneòlas seo a-mach às an obair-lann agus a-steach do shaothrachadh, mar a thachair le femtosecond agus picosecond.stòran laser.
Àm puist: 25 Ògmhios 2024