ផ្នែកទី ២ នៃឡាស៊ែរ ultrafast តែមួយគត់

ប្លែកឡាស៊ែរជ្រុលផ្នែកទីពីរ

ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ និងការរីករាលដាលនៃជីពចរ៖ ការបែកខ្ញែកពន្យាពេលជាក្រុម
បញ្ហាប្រឈមផ្នែកបច្ចេកទេសដ៏លំបាកបំផុតមួយដែលបានជួបប្រទះនៅពេលប្រើឡាស៊ែរអ៊ុលត្រាសោនគឺការរក្សារយៈពេលនៃជីពចរខ្លីជ្រុលដែលបញ្ចេញដំបូងដោយឡាស៊ែរ. ជីពចរ Ultrafast គឺងាយនឹងការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយពេលវេលា ដែលធ្វើឱ្យជីពចរបានយូរ។ ឥទ្ធិពលនេះកាន់តែអាក្រក់នៅពេលដែលរយៈពេលនៃជីពចរដំបូងខ្លី។ ខណៈពេលដែលឡាស៊ែរ ultrafast អាចបញ្ចេញជីពចរក្នុងរយៈពេល 50 វិនាទី ពួកវាអាចពង្រីកបានទាន់ពេលវេលាដោយប្រើកញ្ចក់ និងកញ្ចក់ដើម្បីបញ្ជូនជីពចរទៅកាន់ទីតាំងគោលដៅ ឬគ្រាន់តែបញ្ជូនជីពចរតាមខ្យល់។

ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយពេលវេលានេះត្រូវបានគណនាដោយប្រើរង្វាស់ដែលហៅថាការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃក្រុមពន្យាពេល (GDD) ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយលំដាប់ទីពីរ។ តាមពិត វាក៏មានពាក្យបែកខ្ចាត់ខ្ចាយលំដាប់ខ្ពស់ផងដែរ ដែលអាចប៉ះពាល់ដល់ការចែកចាយពេលវេលានៃកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេស័រ ប៉ុន្តែនៅក្នុងការអនុវត្ត វាជាធម្មតាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីពិនិត្យមើលឥទ្ធិពលរបស់ GDD ប៉ុណ្ណោះ។ GDD គឺ​ជា​តម្លៃ​អាស្រ័យ​លើ​ប្រេកង់​ដែល​មាន​សមាមាត្រ​លីនេអ៊ែរ​ទៅ​នឹង​កម្រាស់​នៃ​សម្ភារៈ​ដែល​បាន​ផ្តល់។ អុបទិកបញ្ជូនដូចជាកញ្ចក់ បង្អួច និងសមាសធាតុវត្ថុវត្ថុជាធម្មតាមានតម្លៃ GDD វិជ្ជមាន ដែលបង្ហាញថានៅពេលដែលជីពចរដែលបានបង្ហាប់អាចផ្តល់ឱ្យអុបទិកបញ្ជូនមានរយៈពេលយូរជាងជីពចរដែលបញ្ចេញដោយប្រព័ន្ធឡាស៊ែរ. សមាសធាតុដែលមានប្រេកង់ទាប (ពោលគឺ រលកចម្ងាយវែង) សាយភាយលឿនជាងសមាសធាតុដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ជាង (ពោលគឺ ប្រវែងរលកខ្លីជាង)។ នៅពេលដែលជីពចរឆ្លងកាត់រូបធាតុកាន់តែច្រើន រលកក្នុងជីពចរនឹងបន្តពង្រីកបន្ថែមទៀត និងបន្ថែមទៀតតាមពេលវេលា។ សម្រាប់​រយៈពេល​ជីពចរ​ខ្លី​ជាង ហើយ​ដូច្នេះ​កម្រិតបញ្ជូន​កាន់តែ​ធំ ឥទ្ធិពល​នេះ​ត្រូវបាន​បំផ្លើស​ថែមទៀត ហើយ​អាច​បណ្តាលឱ្យ​មានការ​បង្ខូចទ្រង់ទ្រាយ​ពេលវេលា​ជីពចរ​យ៉ាង​ខ្លាំង។

កម្មវិធីឡាស៊ែរលឿនបំផុត។
spectroscopy
ចាប់តាំងពីការមកដល់នៃប្រភពឡាស៊ែរ ultrafast, spectroscopy គឺជាផ្នែកមួយនៃកម្មវិធីសំខាន់របស់ពួកគេ។ តាមរយៈការកាត់បន្ថយរយៈពេលជីពចរទៅ femtoseconds ឬសូម្បីតែ attoseconds ដំណើរការថាមវន្តក្នុងរូបវិទ្យា គីមីវិទ្យា និងជីវវិទ្យាដែលពីមុនមិនអាចសង្កេតមើលបានឥឡូវនេះអាចសម្រេចបាន។ ដំណើរការសំខាន់មួយគឺចលនាអាតូម ហើយការសង្កេតនៃចលនាអាតូមបានធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការយល់ដឹងបែបវិទ្យាសាស្ត្រនៃដំណើរការជាមូលដ្ឋានដូចជាការរំញ័រម៉ូលេគុល ការបំបែកម៉ូលេគុល និងការផ្ទេរថាមពលនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនរស្មីសំយោគ។

ជីវរូបភាព
ឡាស៊ែរ​លឿន​ជ្រុល​ថាមពល​ខ្លាំង​គាំទ្រ​ដំណើរការ​មិន​លីនេអ៊ែរ និង​កែលម្អ​គុណភាព​បង្ហាញ​សម្រាប់​រូបភាព​ជីវសាស្ត្រ ដូចជា​មីក្រូទស្សន៍​ពហុរូបថត។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធពហុរូបថត ដើម្បីបង្កើតសញ្ញាមិនមែនលីនេអ៊ែរពីឧបករណ៍ផ្ទុកជីវសាស្ត្រ ឬគោលដៅហ្វ្លុយអូសិន ហ្វូតុងពីរត្រូវតែត្រួតលើគ្នាក្នុងលំហ និងពេលវេលា។ យន្តការមិនមែនលីនេអ៊ែរនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវគុណភាពបង្ហាញនៃរូបភាពដោយកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនូវសញ្ញា fluorescence ផ្ទៃខាងក្រោយដែលសិក្សាពីគ្រោះកាចនៃដំណើរការរូបថតតែមួយ។ ផ្ទៃខាងក្រោយសញ្ញាសាមញ្ញត្រូវបានបង្ហាញ។ តំបន់រំជើបរំជួលតូចជាងនៃមីក្រូទស្សន៍ multiphoton ក៏ការពារ phototoxicity និងកាត់បន្ថយការខូចខាតដល់គំរូផងដែរ។

រូបភាពទី 1: ដ្យាក្រាមឧទាហរណ៍នៃផ្លូវធ្នឹមមួយនៅក្នុងការពិសោធន៍មីក្រូទស្សន៍ពហុរូបថត

ដំណើរការសម្ភារៈឡាស៊ែរ
ប្រភពឡាស៊ែរ Ultrafast ក៏បានធ្វើបដិវត្តន៍ម៉ាស៊ីនឡាស៊ែរ និងដំណើរការសម្ភារៈផងដែរ ដោយសារវិធីតែមួយគត់ដែលជីពចរខ្លីជ្រុលមានអន្តរកម្មជាមួយវត្ថុធាតុដើម។ ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើនៅពេលពិភាក្សាអំពី LDT រយៈពេលជីពចរ ultrafast គឺលឿនជាងខ្នាតពេលវេលានៃការសាយភាយកំដៅទៅក្នុងបន្ទះឈើ។ ឡាស៊ែរ Ultrafast បង្កើតតំបន់រងឥទ្ធិពលកំដៅតូចជាងឡាស៊ែរជីពចរណាណូវិនាទីដែលបណ្តាលឱ្យមានការបាត់បង់ស្នាមវះទាប និងម៉ាស៊ីនកាន់តែច្បាស់លាស់។ គោលការណ៍នេះក៏អាចអនុវត្តបានចំពោះកម្មវិធីវេជ្ជសាស្រ្តផងដែរ ដែលការបង្កើនភាពជាក់លាក់នៃការកាត់ឡាស៊ែរ ultrafart ជួយកាត់បន្ថយការខូចខាតដល់ជាលិកាជុំវិញ និងធ្វើអោយបទពិសោធន៍អ្នកជំងឺប្រសើរឡើងអំឡុងពេលវះកាត់ឡាស៊ែរ។

Attosecond pulses: អនាគតនៃឡាស៊ែរ ultrafast
នៅពេលដែលការស្រាវជ្រាវបន្តជំរុញឡាស៊ែរដែលមានល្បឿនលឿនបំផុត ប្រភពពន្លឺថ្មី និងប្រសើរឡើងជាមួយនឹងរយៈពេលជីពចរខ្លីកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ដើម្បីទទួលបានការយល់ដឹងអំពីដំណើរការរាងកាយកាន់តែលឿន អ្នកស្រាវជ្រាវជាច្រើនកំពុងផ្តោតលើការបង្កើតជីពចរនៅវិនាទី - ប្រហែល 10-18 វិនាទីនៅក្នុងជួររលកកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេខ្លាំង (XUV) ។ ជីពចរ Attosecond អនុញ្ញាតឱ្យតាមដានចលនាអេឡិចត្រុង និងធ្វើឱ្យការយល់ដឹងរបស់យើងប្រសើរឡើងអំពីរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិច និងមេកានិចកង់ទិច។ ខណៈពេលដែលការរួមបញ្ចូលនៃឡាស៊ែរ XUV attosecond ទៅក្នុងដំណើរការឧស្សាហកម្មមិនទាន់មានការរីកចម្រើនគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅឡើយ ការស្រាវជ្រាវដែលកំពុងបន្ត និងការរីកចម្រើនក្នុងវិស័យនេះនឹងស្ទើរតែជំរុញឱ្យបច្ចេកវិទ្យានេះចេញពីមន្ទីរពិសោធន៍ និងចូលទៅក្នុងការផលិត ដូចករណី femtosecond និង picosecondប្រភពឡាស៊ែរ.


ពេលវេលាប្រកាស៖ ថ្ងៃទី ២៥ មិថុនា ឆ្នាំ ២០២៤