ផ្លាស់ប្តូរល្បឿនជីពចរនៃឡាស៊ែរអ៊ុលត្រាខ្លីខ្លាំង

ផ្លាស់ប្តូរល្បឿនជីពចរនៃឡាស៊ែរអ៊ុលត្រាខ្លីខ្លាំង

ឡាស៊ែរខ្លីខ្លាំងជាទូទៅសំដៅទៅលើជីពចរឡាស៊ែរដែលមានទទឹងជីពចររាប់សិប និងរាប់រយហ្វីមតូវិនាទី ថាមពលកំពូលនៃតេរ៉ាវ៉ាត់ និងប៉េតាវ៉ាត់ ហើយអាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺផ្តោតរបស់វាលើសពី 1018 W/cm2។ ឡាស៊ែរខ្លីខ្លាំង និងប្រភពវិទ្យុសកម្មខ្លាំងដែលបង្កើត និងប្រភពភាគល្អិតថាមពលខ្ពស់មានតម្លៃអនុវត្តយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងទិសដៅស្រាវជ្រាវជាមូលដ្ឋានជាច្រើនដូចជា រូបវិទ្យាថាមពលខ្ពស់ រូបវិទ្យាភាគល្អិត រូបវិទ្យាប្លាស្មា រូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរ និងរូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រ ហើយលទ្ធផលនៃលទ្ធផលស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រអាចបម្រើដល់ឧស្សាហកម្មបច្ចេកវិទ្យាខ្ពស់ដែលពាក់ព័ន្ធ សុខភាពវេជ្ជសាស្ត្រ ថាមពលបរិស្ថាន និងសន្តិសុខការពារជាតិ។ ចាប់តាំងពីការបង្កើតបច្ចេកវិទ្យាពង្រីកជីពចរ chirped ក្នុងឆ្នាំ 1985 ការលេចចេញនូវប៊ីតវ៉ាត់ដំបូងគេរបស់ពិភពលោក។ឡាស៊ែរនៅឆ្នាំ 1996 និងការបញ្ចប់ឡាស៊ែរ 10 វ៉ាត់ដំបូងគេរបស់ពិភពលោកនៅឆ្នាំ 2017 ការផ្តោតសំខាន់របស់ឡាស៊ែរខ្លីជ្រុលកាលពីអតីតកាលគឺដើម្បីសម្រេចបាននូវ "ពន្លឺខ្លាំងបំផុត"។ ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ ការសិក្សាបានបង្ហាញថា ក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការរក្សាជីពចរឡាស៊ែរទំនើប ប្រសិនបើល្បឿនបញ្ជូនជីពចររបស់ឡាស៊ែរខ្លីជ្រុលអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រង វាអាចនាំមកនូវលទ្ធផលទ្វេដងជាមួយនឹងការខិតខំប្រឹងប្រែងពាក់កណ្តាលនៅក្នុងកម្មវិធីរូបវន្តមួយចំនួន ដែលត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងកាត់បន្ថយមាត្រដ្ឋាននៃឡាស៊ែរខ្លីជ្រុល។ឧបករណ៍ឡាស៊ែរប៉ុន្តែ​ធ្វើ​ឱ្យ​ប្រសើរ​ឡើង​នូវ​ឥទ្ធិពល​របស់​វា​នៅ​ក្នុង​ការ​ពិសោធន៍​រូបវិទ្យា​ឡាស៊ែរ​វាល​ខ្ពស់។

ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយនៃជីពចរនៅខាងមុខឡាស៊ែរអ៊ុលត្រាខ្លីខ្លាំងបំផុត
ដើម្បីទទួលបានថាមពលកំពូលក្រោមថាមពលមានកំណត់ ទទឹងជីពចរត្រូវបានកាត់បន្ថយមកត្រឹម 20~30 ហ្វឹមតូវិនាទីដោយការពង្រីកកម្រិតបញ្ជូន។ ថាមពលជីពចរនៃឡាស៊ែរខ្លីខ្លាំង 10 ប៊ីកវ៉ាត់បច្ចុប្បន្នគឺប្រហែល 300 ជូល ហើយកម្រិតខូចខាតទាបនៃក្រឡាចត្រង្គបង្ហាប់ធ្វើឱ្យរន្ធធ្នឹមជាទូទៅធំជាង 300 មីលីម៉ែត្រ។ ធ្នឹមជីពចរដែលមានទទឹងជីពចរ 20~30 ហ្វឹមតូវិនាទី និងរន្ធ 300 មីលីម៉ែត្រ ងាយស្រួលក្នុងការទទួលយកការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយនៃការតភ្ជាប់លំហ-ពេលវេលា ជាពិសេសការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយនៃផ្នែកខាងមុខជីពចរ។ រូបភាពទី 1 (ក) បង្ហាញពីការបំបែកលំហ-ពេលវេលានៃផ្នែកខាងមុខជីពចរ និងផ្នែកខាងមុខដំណាក់កាលដែលបណ្តាលមកពីការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយតួនាទីធ្នឹម ហើយផ្នែកខាងមុខបង្ហាញពី "ទំនោរលំហ-ពេលវេលា" ទាក់ទងទៅនឹងផ្នែកខាងមុខ។ មួយទៀតគឺ "កោងនៃលំហ-ពេលវេលា" ដែលស្មុគស្មាញជាងដែលបណ្តាលមកពីប្រព័ន្ធកែវ។ រូបភាពទី 1 (ខ) បង្ហាញពីផលប៉ះពាល់នៃផ្នែកខាងមុខជីពចរដ៏ល្អ ផ្នែកខាងមុខជីពចរទ្រេត និងផ្នែកខាងមុខជីពចរកោងលើការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយលំហ-ពេលវេលានៃវាលពន្លឺលើគោលដៅ។ ជាលទ្ធផល អាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺដែលផ្តោតត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង ដែលមិនអំណោយផលដល់ការអនុវត្តដែនខ្លាំងនៃឡាស៊ែរខ្លីជ្រុលនោះទេ។

រូបភាពទី 1 (ក) ទំនោរនៃផ្នែកខាងមុខជីពចរដែលបណ្តាលមកពីព្រីស និងក្រឡាចត្រង្គ និង (ខ) ឥទ្ធិពលនៃការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយនៃផ្នែកខាងមុខជីពចរលើវាលពន្លឺលំហ-ពេលវេលាលើគោលដៅ

ការគ្រប់គ្រងល្បឿនជីពចរនៃកម្លាំងខ្លាំងបំផុតឡាស៊ែរខ្លីជ្រុល
បច្ចុប្បន្ននេះ ធ្នឹម Bessel ដែលផលិតដោយការជាន់គ្នារាងសាជីនៃរលកប្លង់បានបង្ហាញពីតម្លៃនៃការអនុវត្តក្នុងរូបវិទ្យាឡាស៊ែរវាលខ្ពស់។ ប្រសិនបើធ្នឹមជីពចរដែលជាន់គ្នារាងសាជីមានការចែកចាយផ្នែកខាងមុខជីពចរស៊ីមេទ្រីអ័ក្ស នោះអាំងតង់ស៊ីតេកណ្តាលធរណីមាត្រនៃកញ្ចប់រលកកាំរស្មីអ៊ិចដែលបានបង្កើតដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2 អាចជា superluminal ថេរ subluminal ថេរ superluminal បង្កើនល្បឿន និង subluminal ថយចុះ។ សូម្បីតែការរួមបញ្ចូលគ្នានៃកញ្ចក់ដែលអាចខូចទ្រង់ទ្រាយបាន និងឧបករណ៍កែប្រែពន្លឺលំហប្រភេទដំណាក់កាលអាចបង្កើតរូបរាងលំហ-ពេលវេលាតាមអំពើចិត្តនៃផ្នែកខាងមុខជីពចរ ហើយបន្ទាប់មកបង្កើតល្បឿនបញ្ជូនដែលអាចគ្រប់គ្រងបានតាមអំពើចិត្ត។ ឥទ្ធិពលរូបវន្តខាងលើ និងបច្ចេកវិទ្យាកែប្រែរបស់វាអាចបំលែង "ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយ" នៃផ្នែកខាងមុខជីពចរទៅជា "ការគ្រប់គ្រង" នៃផ្នែកខាងមុខជីពចរ ហើយបន្ទាប់មកសម្រេចបាននូវគោលបំណងនៃការកែប្រែល្បឿនបញ្ជូននៃឡាស៊ែរខ្លីជ្រុលខ្លាំងបំផុត។

រូបភាពទី 2 ជីពចរពន្លឺលឿនជាងពន្លឺថេរ (ក) ពន្លឺរងថេរ (គ) ពន្លឺលឿនជាងពន្លឺដែលបានបង្កើនល្បឿន និង (ឃ) ពន្លឺរងដែលមានល្បឿនថយចុះ ដែលបង្កើតឡើងដោយការជាន់គ្នា មានទីតាំងនៅកណ្តាលធរណីមាត្រនៃតំបន់ជាន់គ្នា។

ទោះបីជាការរកឃើញនៃការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយផ្នែកខាងមុខជីពចរគឺមុនឡាស៊ែរខ្លីជ្រុលក៏ដោយ វាត្រូវបានយកចិត្តទុកដាក់យ៉ាងទូលំទូលាយរួមជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍឡាស៊ែរខ្លីជ្រុល។ អស់រយៈពេលជាយូរមកហើយ វាមិនអំណោយផលដល់ការសម្រេចគោលដៅស្នូលនៃឡាស៊ែរខ្លីជ្រុល - អាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺផ្តោតអារម្មណ៍ខ្ពស់ជ្រុល ហើយអ្នកស្រាវជ្រាវបានខិតខំធ្វើការដើម្បីទប់ស្កាត់ ឬលុបបំបាត់ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយផ្នែកខាងមុខជីពចរផ្សេងៗ។ សព្វថ្ងៃនេះ នៅពេលដែល "ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយផ្នែកខាងមុខជីពចរ" បានវិវត្តទៅជា "ការគ្រប់គ្រងផ្នែកខាងមុខជីពចរ" វាសម្រេចបាននូវការគ្រប់គ្រងល្បឿនបញ្ជូននៃឡាស៊ែរខ្លីជ្រុលជ្រុល ដោយផ្តល់នូវមធ្យោបាយថ្មី និងឱកាសថ្មីសម្រាប់ការអនុវត្តឡាស៊ែរខ្លីជ្រុលជ្រុលក្នុងរូបវិទ្យាឡាស៊ែរវាលខ្ពស់។


ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ១៣ ខែឧសភា ឆ្នាំ ២០២៤