ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ରଶ୍ମିରେ ଉନ୍ନତିଆଲୋକ ଉତ୍ସ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା
ସାମ୍ପ୍ରତିକ ବର୍ଷଗୁଡ଼ିକରେ, ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଉଚ୍ଚ ହାର୍ମୋନିକ୍ ଉତ୍ସଗୁଡ଼ିକ ସେମାନଙ୍କର ଦୃଢ଼ ସମନ୍ୱୟ, କମ୍ ପଲ୍ସ ଅବଧି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଫୋଟନ୍ ଶକ୍ତି ଯୋଗୁଁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗତିଶୀଳତା କ୍ଷେତ୍ରରେ ବ୍ୟାପକ ଧ୍ୟାନ ଆକର୍ଷଣ କରିଛି ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ବର୍ଣ୍ଣାଳୀ ଏବଂ ପ୍ରତିମା ଅଧ୍ୟୟନରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଛି। ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ଉନ୍ନତି ସହିତ, ଏହାଆଲୋକ ଉତ୍ସଉଚ୍ଚ ପୁନରାବୃତ୍ତି ଆବୃତ୍ତି, ଉଚ୍ଚ ଫୋଟନ୍ ଫ୍ଲକ୍ସ, ଉଚ୍ଚ ଫୋଟନ୍ ଶକ୍ତି ଏବଂ କ୍ଷୁଦ୍ର ପଲ୍ସ ପ୍ରସ୍ଥ ଆଡ଼କୁ ବିକାଶ ହେଉଛି। ଏହି ଅଗ୍ରଗତି କେବଳ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଆଲୋକ ଉତ୍ସର ମାପ ସମାଧାନକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରେ ନାହିଁ, ବରଂ ଭବିଷ୍ୟତର ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବିକାଶ ଧାରା ପାଇଁ ନୂତନ ସମ୍ଭାବନା ମଧ୍ୟ ପ୍ରଦାନ କରେ। ତେଣୁ, ଉଚ୍ଚ ପୁନରାବୃତ୍ତି ଆବୃତ୍ତି ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଆଲୋକ ଉତ୍ସର ଗଭୀର ଅଧ୍ୟୟନ ଏବଂ ବୁଝାମଣା ଅତ୍ୟାଧୁନିକ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାକୁ ଆୟତ୍ତ ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗ କରିବା ପାଇଁ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ।
ଫେମଟୋସେକେଣ୍ଡ ଏବଂ ଆଟୋସେକେଣ୍ଡ ସମୟ ସ୍କେଲରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି ମାପ ପାଇଁ, ଗୋଟିଏ ବିମରେ ମପାଯାଇଥିବା ଘଟଣା ସଂଖ୍ୟା ପ୍ରାୟତଃ ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ନୁହେଁ, ଯାହା ଫଳରେ କମ୍ ପୁନଃଆବୃତ୍ତି ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟ ପରିସଂଖ୍ୟାନ ପାଇବା ପାଇଁ ପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ନୁହେଁ। ସେହି ସମୟରେ, କମ୍ ଫୋଟନ୍ ଫ୍ଲକ୍ସ ସହିତ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ସୀମିତ ଏକ୍ସପୋଜର ସମୟ ମଧ୍ୟରେ ମାଇକ୍ରୋସ୍କପିକ୍ ଇମେଜିଂର ସିଗନାଲ-ଟୁ-ଶବ୍ଦ ଅନୁପାତକୁ ହ୍ରାସ କରିବ। ନିରନ୍ତର ଅନୁସନ୍ଧାନ ଏବଂ ପରୀକ୍ଷଣ ମାଧ୍ୟମରେ, ଗବେଷକମାନେ ଉଚ୍ଚ ପୁନରାବୃତ୍ତି ଆବୃତ୍ତି ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଆଲୋକର ଉପଜ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍ ଏବଂ ପ୍ରସାରଣ ଡିଜାଇନରେ ଅନେକ ଉନ୍ନତି କରିଛନ୍ତି। ଉଚ୍ଚ ପୁନରାବୃତ୍ତି ଆବୃତ୍ତି ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ସହିତ ମିଶ୍ରିତ ଉନ୍ନତ ବର୍ଣ୍ଣାଳ ବିଶ୍ଳେଷଣ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାକୁ ସାମଗ୍ରୀ ଗଠନ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଗତିଶୀଳ ପ୍ରକ୍ରିୟାର ଉଚ୍ଚ ସଠିକତା ମାପ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି।
କୋଣୀୟ ସମାଧାନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି (ARPES) ପରିମାପ ଭଳି ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଆଲୋକ ଉତ୍ସର ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ନମୁନାକୁ ଆଲୋକିତ କରିବା ପାଇଁ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଆଲୋକର ଏକ ବିମ୍ ଆବଶ୍ୟକ। ନମୁନାର ପୃଷ୍ଠରେ ଥିବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଆଲୋକ ଦ୍ୱାରା ନିରନ୍ତର ଅବସ୍ଥାରେ ଉତ୍ତେଜିତ ହୁଅନ୍ତି, ଏବଂ ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଏବଂ ନିର୍ଗମନ କୋଣ ନମୁନାର ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗଠନ ସୂଚନା ଧାରଣ କରେ। କୋଣୀୟ ସମାଧାନ କାର୍ଯ୍ୟ ସହିତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ବିଶ୍ଳେଷକ ବିକିରଣିତ ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗ୍ରହଣ କରେ ଏବଂ ନମୁନାର ଭାଲେନ୍ସ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ନିକଟରେ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗଠନ ପାଏ। କମ୍ ପୁନରାବୃତ୍ତି ଆବୃତ୍ତି ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ପାଇଁ, କାରଣ ଏହାର ଏକକ ପଲ୍ସରେ ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ଫୋଟନ୍ ଥାଏ, ଏହା ଅଳ୍ପ ସମୟ ମଧ୍ୟରେ ନମୁନା ପୃଷ୍ଠରେ ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ଫୋଟନ୍ ଙ୍କୁ ଉତ୍ତେଜିତ କରିବ, ଏବଂ କୁଲମ୍ବ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗତିଜ ଶକ୍ତିର ବଣ୍ଟନର ଏକ ଗମ୍ଭୀର ବିସ୍ତାର ଆଣିବ, ଯାହାକୁ ସ୍ଥାନ ଚାର୍ଜ ପ୍ରଭାବ କୁହାଯାଏ। ସ୍ଥାନ ଚାର୍ଜ ପ୍ରଭାବର ପ୍ରଭାବକୁ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ, ସ୍ଥିର ଫୋଟନ୍ ଫ୍ଲକ୍ସ ବଜାୟ ରଖି ପ୍ରତ୍ୟେକ ପଲ୍ସରେ ଥିବା ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ହ୍ରାସ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ, ତେଣୁ ଏହାକୁ ଚଲାଇବା ଆବଶ୍ୟକ।ଲେଜର୍ଉଚ୍ଚ ପୁନରାବୃତ୍ତି ଆବୃତ୍ତି ସହିତ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ପୁନରାବୃତ୍ତି ଆବୃତ୍ତି ସହିତ।
ରେସୋନାନ୍ସ ବର୍ଦ୍ଧିତ କ୍ୟାଭିଟି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା MHz ପୁନରାବୃତ୍ତି ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସିରେ ଉଚ୍ଚ କ୍ରମର ହାର୍ମୋନିକ୍ସର ସୃଷ୍ଟିକୁ ସାକାର କରେ
60 MHz ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପୁନରାବୃତ୍ତି ହାର ସହିତ ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ପାଇବା ପାଇଁ, ଯୁକ୍ତରାଜ୍ୟର ବ୍ରିଟିଶ୍ କଲମ୍ବିଆ ବିଶ୍ୱବିଦ୍ୟାଳୟର ଜୋନ୍ସ ଦଳ ଏକ ବ୍ୟବହାରିକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ଫେମଟୋସେକେଣ୍ଡ୍ ରେଜୋନାନ୍ସ ଏନହାନ୍ସମେଣ୍ଟ୍ସ କେଭିଟି (fsEC) ରେ ଉଚ୍ଚ କ୍ରମ ହାର୍ମୋନିକ୍ ଜେନେରେସନ୍ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଥିଲେ ଏବଂ ଏହାକୁ ସମୟ-ସଂଶୋଧିତ କୋଣୀୟ ସମାଧାନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି (Tr-ARPES) ପରୀକ୍ଷାରେ ପ୍ରୟୋଗ କରିଥିଲେ। ଆଲୋକ ଉତ୍ସ 8 ରୁ 40 eV ଶକ୍ତି ପରିସରର 60 MHz ପୁନରାବୃତ୍ତି ହାରରେ ଏକକ ହାର୍ମୋନିକ୍ ସହିତ ପ୍ରତି ସେକେଣ୍ଡରେ 1011 ଫୋଟନ୍ ସଂଖ୍ୟାରୁ ଅଧିକ ଫୋଟନ୍ ଫ୍ଲକ୍ସ ପ୍ରଦାନ କରିବାକୁ ସକ୍ଷମ। ସେମାନେ fsEC ପାଇଁ ଏକ ବୀଜ ଉତ୍ସ ଭାବରେ ଏକ ytterbium-doped ଫାଇବର ଲେଜର ସିଷ୍ଟମ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ, ଏବଂ କ୍ୟାରିଅର୍ ଏନଭେଲ୍ପ୍ ଅଫସେଟ୍ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି (fCEO) ଶବ୍ଦକୁ କମ କରିବା ଏବଂ ଆମ୍ପ୍ଲିଫାୟର ଚେନ୍ ଶେଷରେ ଭଲ ପଲ୍ସ ସଙ୍କୋଚନ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ ବଜାୟ ରଖିବା ପାଇଁ ଏକ କଷ୍ଟମାଇଜ୍ଡ୍ ଲେଜର ସିଷ୍ଟମ ଡିଜାଇନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ପଲ୍ସ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରିତ କରିଥିଲେ। fsEC ମଧ୍ୟରେ ସ୍ଥିର ଅନୁନାଦ ବୃଦ୍ଧି ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ, ସେମାନେ ମତାମତ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ପାଇଁ ତିନୋଟି ସର୍ବୋ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଲୁପ୍ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତି, ଯାହା ଫଳରେ ଦୁଇ ଡିଗ୍ରୀ ସ୍ୱାଧୀନତାରେ ସକ୍ରିୟ ସ୍ଥିରୀକରଣ ହୁଏ: fsEC ମଧ୍ୟରେ ପଲ୍ସ ସାଇକେଲିଂର ରାଉଣ୍ଡ ଟ୍ରିପ୍ ସମୟ ଲେଜର ପଲ୍ସ ଅବଧି ସହିତ ମେଳ ଖାଏ, ଏବଂ ପଲ୍ସ ଏନଭେଲପ୍ (ଯଥା, କ୍ୟାରିଅର୍ ଏନଭେଲ୍ପ୍ ପର୍ଯ୍ୟାୟ, ϕCEO) ସମ୍ବନ୍ଧରେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ବାହକର ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ।
କ୍ରିପ୍ଟନ୍ ଗ୍ୟାସକୁ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଗ୍ୟାସ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରି, ଗବେଷଣା ଦଳ fsEC ରେ ଉଚ୍ଚ-କ୍ରମ ହାର୍ମୋନିକ୍ସ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରିଲେ। ସେମାନେ ଗ୍ରାଫାଇଟର Tr-ARPES ମାପ କଲେ ଏବଂ ଅଣ-ତାପୀୟ ଭାବରେ ଉତ୍ସାହିତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଜନସଂଖ୍ୟାର ଦ୍ରୁତ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ପରବର୍ତ୍ତୀ ଧୀର ପୁନଃସଂଯୋଗ, ଏବଂ 0.6 eV ଉପରେ ଫର୍ମି ସ୍ତର ନିକଟରେ ଅଣ-ତାପୀୟ ଭାବରେ ସିଧାସଳଖ ଉତ୍ସାହିତ ଅବସ୍ଥାର ଗତିଶୀଳତା ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ କଲେ। ଏହି ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ଜଟିଳ ସାମଗ୍ରୀର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଗଠନ ଅଧ୍ୟୟନ ପାଇଁ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଉପକରଣ ପ୍ରଦାନ କରେ। ତଥାପି, fsEC ରେ ଉଚ୍ଚ କ୍ରମ ହାର୍ମୋନିକ୍ସ ସୃଷ୍ଟି ପ୍ରତିଫଳନ, ବିଚ୍ଛିନ୍ନ କ୍ଷତିପୂରଣ, ଗହ୍ବର ଲମ୍ବ ଏବଂ ସିଙ୍କ୍ରୋନାଇଜେସନ୍ ଲକିଂ ପାଇଁ ବହୁତ ଉଚ୍ଚ ଆବଶ୍ୟକତା ରହିଛି, ଯାହା ରେଜୋନସ୍-ବର୍ଦ୍ଧିତ ଗହ୍ବରର ବୃଦ୍ଧି ଗୁଣିତକକୁ ବହୁଳ ଭାବରେ ପ୍ରଭାବିତ କରିବ। ସେହି ସମୟରେ, ଗହ୍ବର କେନ୍ଦ୍ର ବିନ୍ଦୁରେ ପ୍ଲାଜମାର ଅଣ-ରେଖୀୟ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ମଧ୍ୟ ଏକ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ। ତେଣୁ, ବର୍ତ୍ତମାନ, ଏହି ପ୍ରକାରର ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ମୁଖ୍ୟଧାରାର ଅତ୍ୟନ୍ତ ଅଲ୍ଟ୍ରାଭାୟୋଲେଟ୍ ହୋଇନାହିଁ।ଉଚ୍ଚ ହାରମୋନିକ୍ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ.
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଏପ୍ରିଲ-୨୯-୨୦୨୪