20 فېمتوسېكۇندتىن تۆۋەن كۆرۈنىدىغان نۇرتەڭشىگىلى بولىدىغان ئىمپۇلسلىق لازېر مەنبەسى
يېقىندا، ئەنگىلىيەدىكى بىر تەتقىقات گۇرۇپپىسى بىر يېڭىلىق يارىتىش تەتقىقاتىنى ئېلان قىلىپ، ئۇلارنىڭ مېگاۋات دەرىجىسىدىكى 20 فېمتوسېكۇندتىن تۆۋەن كۆرۈنگەن نۇرنى تەڭشىگىلى بولىدىغان بىر خىل ئۈسكۈنىنى مۇۋەپپەقىيەتلىك تەرەققىي قىلدۇرغانلىقىنى ئېلان قىلدى.ئىمپۇلسلىق لازېر مەنبەسىبۇ ئىمپۇلسلىق لازېر مەنبەسى، ئىنتايىن تېزتالا لازېربۇ سىستېما تەڭشىگىلى بولىدىغان دولقۇن ئۇزۇنلۇقى، ئىنتايىن قىسقا ۋاقىت ئىچىدە، 39 نانوجوئۇلغىچە يۇقىرى ئېنېرگىيە ۋە 2 مېگاۋاتتىن ئېشىپ كېتىدىغان ئەڭ يۇقىرى قۇۋۋەتكە ئىگە ئىمپۇلسلارنى ھاسىل قىلالايدۇ، بۇ ئىنتايىن تېز سپېكتروسكوپىيە، بىئولوگىيىلىك سۈرەتكە ئېلىش ۋە سانائەت پىششىقلاپ ئىشلەش قاتارلىق ساھەلەردە يېڭى قوللىنىش ئىستىقبالىنى ئاچىدۇ.
بۇ تېخنىكىنىڭ ئاساسلىق ئالاھىدىلىكى ئىككى خىل ئالدىنقى قاتاردىكى ئۇسۇلنىڭ بىرلەشتۈرۈلۈشىدە: «كۈچەيتىش-باشقۇرۇلىدىغان سىزىقسىز كۈچەيتىش (GMNA)» ۋە «رېزونانسلىق تارقاق دولقۇن (RDW) تارقىتىش». ئىلگىرى، بۇنداق يۇقىرى ئىقتىدارلىق تەڭشىگىلى بولىدىغان ئۇلترا قىسقا ئىمپۇلسلارغا ئېرىشىش ئۈچۈن، ئادەتتە قىممەت باھالىق ۋە مۇرەككەپ تىتان-ياقۇت لازېرلىرى ياكى ئوپتىكىلىق پارامېتىرلىق كۈچەيتكۈچلەر لازىم بولاتتى. بۇ ئۈسكۈنىلەر پەقەت قىممەت، چوڭ ۋە ئاسراش تەس بولۇپلا قالماي، يەنە تۆۋەن تەكرارلىنىش نىسبىتى ۋە تەڭشەش دائىرىسى بىلەنمۇ چەكلىنىپ قالغان. بۇ قېتىم تەرەققىي قىلدۇرۇلغان تولۇق تالالىق ھەل قىلىش چارىسى سىستېما قۇرۇلمىسىنى كۆرۈنەرلىك دەرىجىدە ئاددىيلاشتۇرۇپلا قالماي، يەنە چىقىم ۋە مۇرەككەپلىكنى زور دەرىجىدە تۆۋەنلىتىدۇ. ئۇ 4.8 MHz يۇقىرى تەكرارلىنىش چاستوتىسىدا 400 دىن 700 نانومېتىرغىچە ۋە ئۇنىڭدىن يۇقىرى يۇقىرى قۇۋۋەتلىك ئىمپۇلسلارنى بىۋاسىتە ھاسىل قىلىشقا شارائىت ھازىرلايدۇ. تەتقىقات گۇرۇپپىسى بۇ بۆسۈشنى ئېنىق لايىھەلەنگەن سىستېما قۇرۇلمىسى ئارقىلىق قولغا كەلتۈردى. ئالدى بىلەن، ئۇلار سىزىقسىز كۈچەيتىش ھالقىسى ئەينىكى (NALM) غا ئاساسلانغان تولۇق قۇتۇپلىشىشنى ساقلايدىغان ھالەتكە ئىگە ئىتتېربىي تالا ئوسسىلياتورىنى ئۇرۇق مەنبەسى قىلىپ ئىشلەتتى. بۇ لايىھە سىستېمىنىڭ ئۇزۇن مۇددەتلىك مۇقىملىقىنى كاپالەتلەندۈرۈپلا قالماي، يەنە فىزىكىلىق تويۇنغان سۈمۈرگۈچلەرنىڭ پارچىلىنىش مەسىلىسىدىن ساقلىنىدۇ. ئالدىن كۈچەيتىش ۋە ئىمپۇلس سىقىلغاندىن كېيىن، ئۇرۇق ئىمپۇلسلىرى GMNA باسقۇچىغا كىرگۈزۈلىدۇ. GMNA ئۆزلۈكىدىن باسقۇچلۇق مودۇلياتسىيە ۋە ئۇزۇنلۇقتىكى ئاسسىمېترىك پايدا تەقسىماتىنى ئىشلىتىپ، سپېكتر كېڭىيىشىگە ئېرىشىدۇ ۋە دېگۈدەك مۇكەممەل سىزىقلىق چىرقىراقلىق بىلەن ئۇلترا قىسقا ئىمپۇلسلارنى ھاسىل قىلىدۇ، بۇ ئىمپۇلسلار ئاخىرىدا تور جۈپلىرى ئارقىلىق 40 فېمتوسېكۇندتىن تۆۋەن سىقىلىدۇ. RDW ھاسىل قىلىش باسقۇچىدا، تەتقىقاتچىلار ئۆزلىرى لايىھەلىگەن ۋە ئىشلەپچىقارغان توققۇز رېزوناتورلۇق قارشى رېزونانسلىق بوش يادرولۇق تالالارنى ئىشلەتكەن. بۇ خىل ئوپتىك تالا پومپا ئىمپۇلس بەلبېغى ۋە كۆرۈنگەن نۇر رايونىدا يوقىتىش نىسبىتى ئىنتايىن تۆۋەن بولۇپ، ئېنېرگىيەنىڭ پومپىدىن تارقالغان دولقۇنغا ئۈنۈملۈك ئايلىنىشىغا شارائىت ھازىرلايدۇ ۋە يۇقىرى يوقىتىشلىق رېزونانس بەلبېغى كەلتۈرۈپ چىقىرىدىغان توسالغۇلاردىن ساقلىنىدۇ. ئەڭ ياخشى شارائىتتا، سىستېمىنىڭ تارقىلىش دولقۇنى ئىمپۇلس ئېنېرگىيەسى 39 نانوجوئۇلغا، ئەڭ قىسقا ئىمپۇلس كەڭلىكى 13 فېمتوسېكۇندقا، ئەڭ يۇقىرى قۇۋۋەت 2.2 مېگاۋاتقا، ئېنېرگىيە ئايلاندۇرۇش ئۈنۈمى %13 كە يېتىدۇ. تېخىمۇ قىزىقارلىقى شۇكى، گاز بېسىمى ۋە تالا پارامېتىرلىرىنى تەڭشەش ئارقىلىق، سىستېمىنى ئاسانلا ئۇلترابىنەفشە ۋە ئىنفىرا قىزىل نۇر بەلبېغىغىچە كېڭەيتكىلى بولىدۇ، چوڭقۇر ئۇلترابىنەفشە نۇردىن ئىنفىرا قىزىل نۇرغىچە كەڭ بەلباغلىق تەڭشەشنى ئەمەلگە ئاشۇرغىلى بولىدۇ.
بۇ تەتقىقات پەقەت فوتون تېخنىكىسىنىڭ ئاساسىي ساھەسىدە مۇھىم ئەھمىيەتكە ئىگە بولۇپلا قالماي، يەنە سانائەت ۋە قوللىنىش ساھەلىرى ئۈچۈن يېڭى ۋەزىيەت يارىتىدۇ. مەسىلەن، كۆپ فوتونلۇق مىكروسكوپ رەسىمگە تارتىش، ۋاقىت جەھەتتىن تېز ھەل قىلىنىدىغان سپېكتروسكوپىيە، ماتېرىيال بىر تەرەپ قىلىش، ئېنىقلىق تېبابەت ۋە تېز سۈرئەتلىك سىزىقسىز ئوپتىكا تەتقىقاتى قاتارلىق ساھەلەردە، بۇ ئىخچام، ئۈنۈملۈك ۋە ئەرزان باھالىق يېڭى تىپتىكى تېز سۈرئەتلىك نۇر مەنبەسى ئىشلەتكۈچىلەرگە مىسلى كۆرۈلمىگەن قوراللار ۋە ئەركىنلىك بىلەن تەمىنلەيدۇ. بولۇپمۇ يۇقىرى تەكرارلىنىش نىسبىتى، ئەڭ يۇقىرى قۇۋۋەت ۋە تېز سۈرئەتلىك ئىمپۇلس تەلەپ قىلىدىغان ئەھۋاللاردا، بۇ تېخنىكا شۈبھىسىزكى تېخىمۇ رىقابەت كۈچىگە ئىگە ۋە ئەنئەنىۋى تىتان-ياقۇت ياكى ئوپتىكىلىق پارامېتىرلىق كۈچەيتىش سىستېمىلىرىغا سېلىشتۇرغاندا تېخىمۇ چوڭ ئىلگىرىلەش پوتېنسىيالىغا ئىگە.
كەلگۈسىدە، تەتقىقات گۇرۇپپىسى سىستېمىنى تېخىمۇ ئەلالاشتۇرۇشنى پىلانلىغان، مەسىلەن، كۆپ خىل بوشلۇق ئوپتىكىلىق تەركىبلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالغان ھازىرقى ئارخىتېكتۇرىنى ئوپتىكىلىق تالاغا بىرلەشتۈرۈش، ھەتتا بىرلا مامىشېۋ ئوسسىللاتورىنى ئىشلىتىپ، سىستېمىنىڭ كىچىكلىتىلىشى ۋە بىرلەشتۈرۈلۈشىنى ئەمەلگە ئاشۇرۇش. بۇنىڭدىن باشقا، ھەر خىل ئانتىرېزونانس تالالىرىغا ماسلىشىش، رامان ئاكتىپ گازلىرى ۋە چاستوتا قوش مودۇللىرىنى كىرگۈزۈش ئارقىلىق، بۇ سىستېمىنىڭ كەڭ دائىرىگە كېڭەيتىلىپ، ئۇلترابىنەفشە نۇر، كۆرۈنگەن نۇر ۋە ئىنفىرا قىزىل نۇر قاتارلىق كۆپ خىل ساھەلەر ئۈچۈن تولۇق تالا، كەڭ دائىرىلىك، ئۇلترا تېز لازېر ھەل قىلىش چارىلىرى بىلەن تەمىنلىنىشى مۆلچەرلەنمەكتە.
1-رەسىم. ئىمپۇلسلىق لازېرنىڭ تەڭشىلىشىنىڭ سىخېماتىك دىئاگراممىسى
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2025-يىلى 5-ئاينىڭ 28-كۈنى