کمپیکٹ گیس پیڈل لیزر کے بعد الیکٹران کو سرف کرنے کی اجازت دے کر دسیوں اربوں الیکٹران وولٹ توانائی پیدا کرتا ہے۔

پارٹیکل گیس پیڈل میں سیمی کنڈکٹر ایپلی کیشنز، میڈیکل امیجنگ اور تھراپی، اور میٹریل، انرجی اور میڈیکل ریسرچ کی بڑی صلاحیت ہے۔ لیکن روایتی گیس پیڈل کو چلانے کے لیے بڑی جگہ درکار ہوتی ہے، یہ بہت مہنگے ہوتے ہیں، اور یہ صرف چند قومی لیبارٹریوں اور یونیورسٹیوں میں دستیاب ہوتے ہیں۔ جریدے میٹر اینڈ ریڈی ایشن ان ایکسٹریم کنڈیشنز کے تازہ ترین شمارے کے مطابق، آسٹن میں یونیورسٹی آف ٹیکساس سمیت محققین کی ایک ٹیم نے 20 میٹر سے کم لمبائی والے ایک کمپیکٹ پارٹیکل گیس پیڈل کا مظاہرہ کیا ہے جسے ایڈوانسڈ لیزر ٹیل فیلڈ ایکسلریٹر کہا جاتا ہے، 10 بلین الیکٹران وولٹ کی توانائی کے ساتھ الیکٹران بیم۔
امریکہ میں اس وقت صرف دو گیس پیڈل ہیں جو اتنی زیادہ الیکٹران توانائیوں تک پہنچ سکتے ہیں، لیکن دونوں 3 کلومیٹر طویل ہیں۔ اب، محققین 10 سینٹی میٹر کے اندر ایک چیمبر میں اتنی زیادہ توانائیاں حاصل کر سکتے ہیں۔
لیزر ویک فیلڈ گیس پیڈل ایک انتہائی طاقتور لیزر کے ساتھ ہیلیم گیس کو گولی مارنے کے اصول پر مبنی ہیں جو اسے پلازما میں گرم کرتی ہے اور ایسی لہریں تخلیق کرتی ہے جو الیکٹرانوں کو گیس سے باہر نکال دیتی ہیں، جس سے ایک اعلیٰ توانائی والا الیکٹران بیم بنتا ہے۔ 1979 میں اس کی تجویز کے بعد سے اس تصور کو بڑے پیمانے پر عام کیا گیا ہے۔
اس بار، ریسرچ ٹیم کی اہم پیشگی نینو پارٹیکلز پر انحصار کرتی ہے۔ ایک معاون لیزر گیس چیمبر کے اندر ایک دھاتی پلیٹ پر حملہ کرتا ہے، جس میں دھاتی نینو پارٹیکلز کا ایک سلسلہ داخل ہوتا ہے جو لہر سے الیکٹرانوں میں منتقل ہونے والی توانائی کو بڑھاتا ہے۔
لیزر، ایک کشتی کی طرح جو کسی جھیل کی سطح کو کھینچتی ہے، ایک جاگ چھوڑتی ہے، اور الیکٹران اس پلازما لہر کو ویک سرفر کی طرح سوار کرتے ہیں۔ محققین اس کا موازنہ کسی سرفر کو لہر میں بے قابو ہونے کی دشواری سے کرتے ہیں، لہذا عام طور پر ایک موٹر بوٹ سرفر کو لہر میں گھسیٹ لے گی۔ نئے گیس پیڈل میں، نینو پارٹیکلز ایک موٹر بوٹ کے مساوی ہیں، جو اپنے الیکٹران کو صحیح مقام پر اور صحیح وقت پر چھوڑتے ہیں، اس لیے وہ سب دم کی لہر کو "سرف" کر سکتے ہیں۔
اپنے تجربات میں، محققین نے دنیا کے سب سے طاقتور پلسڈ لیزر، ٹیکساس ٹائل لیزر کا استعمال کیا، جو ایک گھنٹہ میں ایک بار انتہائی طاقتور روشنی کی نبض خارج کرتی ہے، لیکن یہ صرف 150 فیمٹوسیکنڈ تک رہتی ہے۔
ٹیم فی الحال اپنے گیس پیڈل کے استعمال کو مختلف مقاصد کے لیے تلاش کر رہی ہے، جیسے کہ خلائی الیکٹرانکس کی تابکاری کو برداشت کرنے کی صلاحیت کی جانچ کرنا، چپ ڈیزائن کے 3D انٹرنل کی تصویر کشی، اور یہاں تک کہ کینسر کے نئے علاج اور جدید طبی امیجنگ تکنیکوں کو تیار کرنا۔
گیس پیڈل کو ایک ایکس رے فری الیکٹران لیزر کو طاقت دینے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، ایک ایسا آلہ جو جوہری یا مالیکیولر پیمانے پر ہونے والے واقعات جیسے ڈرگ سیل کے تعاملات، بیٹری کے اندر ہونے والی تبدیلیوں کی سست رفتار فلمیں لے سکتا ہے جس سے آگ لگتی ہے۔ شروع کرنے کے لیے، شمسی پینل کے اندر کیمیائی رد عمل، اور جس طرح سے وائرل پروٹینز کی شکل بدل جاتی ہے جب وہ سیل کو متاثر کرتے ہیں۔