ផ្នែកទីពីរនៃឡាស៊ែរលឿនបំផុតតែមួយគត់

ប្លែកឡាស៊ែរលឿនបំផុតផ្នែកទីពីរ

ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយ និងការរីករាលដាលជីពចរ៖ ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយយឺតយ៉ាវជាក្រុម
បញ្ហាប្រឈមបច្ចេកទេសដ៏លំបាកបំផុតមួយដែលបានជួបប្រទះនៅពេលប្រើឡាស៊ែរលឿនបំផុតគឺការរក្សារយៈពេលនៃជីពចរខ្លីបំផុតដែលបញ្ចេញដំបូងដោយឡាស៊ែរជីពចរលឿនបំផុតងាយនឹងរងការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយតាមពេលវេលា ដែលធ្វើឱ្យជីពចរវែងជាង។ ឥទ្ធិពលនេះកាន់តែអាក្រក់ទៅៗ នៅពេលដែលរយៈពេលនៃជីពចរដំបូងខ្លីចុះ។ ខណៈពេលដែលឡាស៊ែរលឿនបំផុតអាចបញ្ចេញជីពចរដែលមានរយៈពេល 50 វិនាទី ពួកវាអាចត្រូវបានពង្រីកឱ្យធំទាន់ពេលវេលាដោយប្រើកញ្ចក់ និងកែវដើម្បីបញ្ជូនជីពចរទៅកាន់ទីតាំងគោលដៅ ឬគ្រាន់តែបញ្ជូនជីពចរតាមខ្យល់។

ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយពេលវេលានេះត្រូវបានវាស់វែងដោយប្រើរង្វាស់មួយដែលហៅថា ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយយឺតជាក្រុម (GDD) ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយលំដាប់ទីពីរ។ តាមពិតទៅ ក៏មានពាក្យបែកខ្ចាត់ខ្ចាយលំដាប់ខ្ពស់ដែលអាចប៉ះពាល់ដល់ការចែកចាយពេលវេលានៃជីពចរឡាស៊ែរអ៊ុលត្រាហ្វាត ប៉ុន្តែនៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង ជាធម្មតាវាគ្រប់គ្រាន់ហើយក្នុងការពិនិត្យមើលឥទ្ធិពលនៃ GDD។ GDD គឺជាតម្លៃដែលអាស្រ័យលើប្រេកង់ដែលសមាមាត្រលីនេអ៊ែរទៅនឹងកម្រាស់នៃសម្ភារៈដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ អុបទិកបញ្ជូនដូចជាកែវ បង្អួច និងសមាសធាតុវត្ថុធាតុជាធម្មតាមានតម្លៃ GDD វិជ្ជមាន ដែលបង្ហាញថា នៅពេលដែលជីពចរដែលបានបង្ហាប់អាចផ្តល់ឱ្យអុបទិកបញ្ជូននូវរយៈពេលជីពចរយូរជាងជីពចរដែលបញ្ចេញដោយប្រព័ន្ធឡាស៊ែរសមាសធាតុដែលមានប្រេកង់ទាប (ឧ. រលកពន្លឺវែងជាង) សាយភាយលឿនជាងសមាសធាតុដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ (ឧ. រលកពន្លឺខ្លីជាង)។ នៅពេលដែលជីពចរឆ្លងកាត់រូបធាតុកាន់តែច្រើន រលកពន្លឺនៅក្នុងជីពចរនឹងបន្តពង្រីកបន្ថែមទៀតតាមពេលវេលា។ សម្រាប់រយៈពេលជីពចរខ្លីជាង ហើយដូច្នេះកម្រិតបញ្ជូនកាន់តែទូលំទូលាយ ឥទ្ធិពលនេះត្រូវបានបំផ្លើសបន្ថែមទៀត ហើយអាចបណ្តាលឱ្យមានការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយពេលវេលាជីពចរយ៉ាងសំខាន់។

កម្មវិធីឡាស៊ែរលឿនបំផុត
វិសាលគមវិទ្យា
ចាប់តាំងពីការមកដល់នៃប្រភពឡាស៊ែរលឿនបំផុតមក វិសាលគមវិទ្យាគឺជាផ្នែកអនុវត្តសំខាន់មួយរបស់ពួកគេ។ តាមរយៈការកាត់បន្ថយរយៈពេលជីពចរទៅជា femtoseconds ឬសូម្បីតែ attoseconds ដំណើរការថាមវន្តក្នុងរូបវិទ្យា គីមីវិទ្យា និងជីវវិទ្យាដែលពីមុនមិនអាចសង្កេតឃើញបានឥឡូវនេះអាចសម្រេចបាន។ ដំណើរការសំខាន់ៗមួយគឺចលនាអាតូមិច ហើយការសង្កេតចលនាអាតូមិចបានធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការយល់ដឹងខាងវិទ្យាសាស្ត្រអំពីដំណើរការជាមូលដ្ឋានដូចជារំញ័រម៉ូលេគុល ការបំបែកម៉ូលេគុល និងការផ្ទេរថាមពលនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនរស្មីសំយោគ។

ការថតរូបភាពជីវសាស្រ្ត
ឡាស៊ែរលឿនបំផុតដែលមានថាមពលខ្ពស់បំផុតគាំទ្រដល់ដំណើរការមិនមែនលីនេអ៊ែរ និងបង្កើនគុណភាពបង្ហាញសម្រាប់ការថតរូបភាពជីវសាស្រ្ត ដូចជាមីក្រូទស្សន៍ពហុហ្វូតុង។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធពហុហ្វូតុង ដើម្បីបង្កើតសញ្ញាមិនមែនលីនេអ៊ែរពីឧបករណ៍ផ្ទុកជីវសាស្រ្ត ឬគោលដៅហ្វ្លុយអូរ៉េសង់ ហ្វូតុងពីរត្រូវតែត្រួតស៊ីគ្នាក្នុងលំហ និងពេលវេលា។ យន្តការមិនមែនលីនេអ៊ែរនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវគុណភាពបង្ហាញការថតរូបភាពដោយកាត់បន្ថយសញ្ញាហ្វ្លុយអូរ៉េសង់ផ្ទៃខាងក្រោយយ៉ាងច្រើនដែលរំខានដល់ការសិក្សាអំពីដំណើរការហ្វូតុងតែមួយ។ ផ្ទៃខាងក្រោយសញ្ញាសាមញ្ញត្រូវបានបង្ហាញ។ តំបន់រំញោចតូចជាងនៃមីក្រូទស្សន៍ពហុហ្វូតុងក៏ការពារការពុលពន្លឺ និងកាត់បន្ថយការខូចខាតដល់គំរូផងដែរ។

រូបភាពទី 1: ដ្យាក្រាមឧទាហរណ៍នៃផ្លូវធ្នឹមនៅក្នុងការពិសោធន៍មីក្រូទស្សន៍ពហុហ្វូតុង

ដំណើរការសម្ភារៈឡាស៊ែរ
ប្រភពឡាស៊ែរលឿនបំផុតក៏បានធ្វើបដិវត្តន៍មីក្រូម៉ាឈីនឡាស៊ែរ និងដំណើរការសម្ភារៈផងដែរ ដោយសារតែវិធីពិសេសមួយដែលជីពចរខ្លីបំផុតមានអន្តរកម្មជាមួយសម្ភារៈ។ ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ នៅពេលពិភាក្សាអំពី LDT រយៈពេលជីពចរលឿនបំផុតគឺលឿនជាងមាត្រដ្ឋានពេលវេលានៃការសាយភាយកំដៅចូលទៅក្នុងបន្ទះឈើនៃសម្ភារៈ។ ឡាស៊ែរលឿនបំផុតបង្កើតតំបន់ដែលរងផលប៉ះពាល់ដោយកំដៅតូចជាងឡាស៊ែរជីពចរណាណូវិនាទីដែលបណ្តាលឱ្យមានការខាតបង់ស្នាមវះតិចជាងមុន និងម៉ាស៊ីនកាន់តែមានភាពជាក់លាក់។ គោលការណ៍នេះក៏អាចអនុវត្តបានចំពោះកម្មវិធីវេជ្ជសាស្ត្រផងដែរ ដែលភាពជាក់លាក់កើនឡើងនៃការកាត់ឡាស៊ែរអ៊ុលត្រាហ្វាតជួយកាត់បន្ថយការខូចខាតដល់ជាលិកាជុំវិញ និងធ្វើអោយបទពិសោធន៍របស់អ្នកជំងឺប្រសើរឡើងក្នុងអំឡុងពេលវះកាត់ឡាស៊ែរ។

ជីពចរ Attosecond៖ អនាគតនៃឡាស៊ែរលឿនបំផុត
ខណៈពេលដែលការស្រាវជ្រាវបន្តជំរុញឡាស៊ែរលឿនបំផុត ប្រភពពន្លឺថ្មី និងប្រសើរឡើងដែលមានរយៈពេលជីពចរខ្លីជាងកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ដើម្បីទទួលបានការយល់ដឹងអំពីដំណើរការរូបវន្តលឿនជាងមុន អ្នកស្រាវជ្រាវជាច្រើនកំពុងផ្តោតលើការបង្កើតជីពចរអាតូវិនាទី - ប្រហែល 10-18 វិនាទីនៅក្នុងជួររលកអ៊ុលត្រាវីយូឡេខ្លាំង (XUV)។ ជីពចរអាតូវិនាទីអនុញ្ញាតឱ្យតាមដានចលនាអេឡិចត្រុង និងបង្កើនការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិច និងមេកានិចកង់ទិច។ ខណៈពេលដែលការរួមបញ្ចូលឡាស៊ែរអាតូវិនាទី XUV ទៅក្នុងដំណើរការឧស្សាហកម្មមិនទាន់មានវឌ្ឍនភាពគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅឡើយទេ ការស្រាវជ្រាវ និងការរីកចម្រើនជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងវិស័យនេះស្ទើរតែប្រាកដជានឹងជំរុញបច្ចេកវិទ្យានេះចេញពីមន្ទីរពិសោធន៍ និងចូលទៅក្នុងការផលិត ដូចដែលបានកើតឡើងជាមួយ femtosecond និង picosecond។ប្រភពឡាស៊ែរ.