اسی طاقت پر، لیزر پلس کا دورانیہ جتنا کم ہوگا، فوری طاقت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ جب لیزر پلس کا دورانیہ ایک دوسرے درجے کے ٹریلینویں حصے کے برابر ہوتا ہے، تو فوری طور پر چوٹی کی طاقت ایک ٹریلین واٹ سے تجاوز کر سکتی ہے، جو دنیا کے تمام پاور پلانٹس کی مشترکہ نصب شدہ طاقت سے سینکڑوں گنا زیادہ ہے۔ یہ فیمٹوسیکنڈ لیزر ہے۔
وقت، جگہ اور فریکوئنسی ڈومینز میں فیمٹوسیکنڈ لیزر پلس کی نوعیت کو ایڈجسٹ کرنے سے، فیمٹوسیکنڈ لیزر ایک شکل بن جائے گا، سایڈست، ناقابل تقسیم لچکدار آلے کی نوعیت، مائیکرون میں، نینو اسکیل کو مکمل کرنے کے لیے اعلی درستگی کی کٹنگ، پنچنگ۔ ، برابر کرنے اور اسی طرح، اور یہاں تک کہ ...... کے ریگولیشن کی الیکٹرانک سطح کا احساس کرنے کے قابل ہو جائے 20 سال سے زیادہ پہلے، جیانگ لین نے femtosecond لیزر کو دیکھا femtosecond lasers کی درخواست میں بڑی صلاحیت ہے۔
اب، بیجنگ انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی کے سکول آف مکینیکل اینڈ وہیکل انجینئرنگ میں، جیانگ لین اور ان کی ٹیم بین الاقوامی میدان میں فیمٹوسیکنڈ لیزر پروسیسنگ کی شکل کی پیشین گوئی کرنے والے پہلے فرد ہیں، جنہوں نے فیمٹوسیکنڈ لیزر الیکٹرانک ڈائنامک کے نئے اصول کو پیش کیا ہے۔ کنٹرول مینوفیکچرنگ، لیزر مینوفیکچرنگ فعال کنٹرول کی الیکٹرانک سطح کا احساس کرنے والا پہلا، ترازو میں ارد تین جہتی الٹرا فاسٹ مسلسل مشاہداتی نظام کا پہلا سیٹ تیار کرنے والا پہلا، الیکٹرانک سطح کا مشاہدہ حاصل کرنے والا پہلا۔ لیزر مینوفیکچرنگ، فیمٹوسیکنڈ لیزر مینوفیکچرنگ کی بڑی انجینئرنگ ایپلی کیشنز کو حاصل کرنے والا پہلا، اور فیمٹوسیکنڈ لیزر مینوفیکچرنگ کا احساس کرنے والا پہلا، فیمٹوسیکنڈ لیزر مینوفیکچرنگ کی بڑی انجینئرنگ ایپلی کیشنز کو محسوس کرنے والا پہلا، اور فیمٹوسیکنڈ لیزر مینوفیکچرنگ کے بڑے پیمانے پر صنعتی ایپلی کیشنز کا احساس کرنے والا پہلا۔ لیزر مینوفیکچرنگ.
جیانگ لین (بائیں سے تیسرا) طلباء کو فیمٹوسیکنڈ لیزر الیکٹران ڈائنامک ماڈیولیشن پروسیسنگ پر تجربات کرنے کے لیے رہنمائی کرتا ہے۔
1960 میں بنی نوع انسان کے پہلے روبی لیزر کی پیدائش کے بعد سے، سائنسدانوں نے لیزرز کی کارکردگی کو تیز تر اور مضبوط بنانے کے لیے زور دیا ہے۔ 1980 کی دہائی میں، محققین نے پایا کہ جب لیزر پلس کا دورانیہ ایک سیکنڈ لیول کے ایک ٹریلینویں حصے کے برابر ہوتا ہے، الٹرا فاسٹ، انتہائی شدید وقفہ میں ایک ٹریلین واٹ سے زیادہ کی شدت، کلاسیکی نظریاتی ماڈل اس قابل نہیں رہا کہ اس انتہائی تیز اور انتہائی شدید برقی مقناطیسی فیلڈ اور مادے کے تعامل کے طریقہ کار کی وضاحت کریں، جو فیمٹوسیکنڈ لیزر کی ترقی کو محدود کرنے والی رکاوٹ بن گیا ہے۔ اس صدی کے آغاز میں، جیانگ لین فیمٹوسیکنڈ لیزر مینوفیکچرنگ ریسرچ کے میدان میں داخل ہوا۔
انڈر گریجویٹ، جیانگ لین کی فزکس میں گہری دلچسپی ہے، "'رشتہ داری'، 'کوانٹم میکانکس' پھر میری تحقیق کی سمت ہیں، جس کی نمائندگی لیزر ہائی انرجی بیم مینوفیکچرنگ سے ہوتی ہے بنیادی طور پر توانائی اور مادے کا تعامل ہے، وہ سمت ہے جو میں ہوں اس میں بہت دلچسپی ہے! لیزرز کی طرف سے نمائندگی کرنے والی اعلی توانائی کی بیم مینوفیکچرنگ بنیادی طور پر توانائی اور مادے کے درمیان تعامل ہے، جس سمت میں مجھے بہت دلچسپی ہے"۔
بغیر کسی ٹیم کے، بغیر کسی پروجیکٹ کے، تیسرے درجے کے نظم و ضبط کے شعبے کی صرف ایک تحقیقی شاخ پر توجہ مرکوز کرتے ہوئے، 20 سال سے زیادہ پہلے کی صورت حال کو یاد کرتے ہوئے جب وہ بیورو میں اکیلے تھے، جیانگ لین کے منہ سے خوشی کی لہر چھلک پڑی، یاد تازہ کردی۔ مسکراہٹ کے. "پریشان ہوئے بغیر اکیلے تحقیق میں غوطہ لگانے کا یہ ایک شاندار وقت تھا۔"
چھ سال بعد، جیانگ لین نے فیمٹوسیکنڈ لیزر فیبریکیشن کے نظریاتی مطالعہ میں ایک پیش رفت کی۔ اس نے ایک بہتر دوہرے درجہ حرارت کا ماڈل تجویز کیا، جس نے کلاسیکی دوہری درجہ حرارت کی مساوات کے اطلاق کے دائرہ کار کو الیکٹران کے کم درجہ حرارت والے علاقے سے ایک من مانی الیکٹران درجہ حرارت کی حد تک بڑھایا، جس سے فیمٹوسیکنڈ لیزر پروسیسنگ کے لیے حد کی پیشن گوئی کی درستگی کو بہتر بنایا گیا۔ اس نے پہلی بار فیمٹوسیکنڈ لیزر پروسیسنگ کی شکل کا اندازہ لگانے کے لیے ایک پلازما کوانٹم ماڈل قائم کیا، اور کامیابی کے ساتھ اہم غیر معمولی اثرات کی ایک سیریز کی پیشین گوئی کی، جس میں نوبل انعام یافتہ افراد سمیت وسیع بین الاقوامی تجرباتی توثیق اور مثبت تشخیصات حاصل ہوئے۔
2006 میں، جیانگ لین نے بیجنگ میں فیمٹوسیکنڈ لیزر مینوفیکچرنگ اور اس کے اطلاق کی پہلی گھریلو سائنسی تحقیقی ٹیم قائم کی۔
اس وقت ٹیم کے سامنے جو چیز کھڑی تھی وہ ایک اور رکاوٹ تھی۔ فیمٹوسیکنڈ لیزر پروسیسنگ کے "موروثی نقائص"، جیسے کہ کم کارکردگی، تفاوت کی حد سے زیادہ درستگی، اور کم گہرائی سے قطر کا تناسب، وہ وجوہات ہیں جن کی وجہ سے فیمٹوسیکنڈ لیزر پروسیسنگ کو 20 سال سے زیادہ عرصے سے عملی طور پر لاگو نہیں کیا گیا ہے۔
جیانگ لین نے اپنے قائم کردہ ماڈل کو یہ ظاہر کرنے کے لیے لاگو کیا کہ مذکورہ بالا مسائل کو حل کرنے کے لیے، بنیادی بات یہ ہے کہ "کیا مقامی عارضی الیکٹران کی حرکیات کو منظم کرنا ممکن ہے"۔ اپنے نظریاتی ماڈل کی پیشین گوئی کے مطابق، جیانگ لین نے تجویز پیش کی کہ فیمٹوسیکنڈ لیزر اسپیس ٹائم شیپنگ کو فعال کنٹرول کے مقامی عارضی الیکٹرانک ڈائنامکس کی لیزر مینوفیکچرنگ کے ذریعے محسوس کیا جا سکتا ہے، اور پھر تکنیکی راستے کے پروسیسنگ کے نتائج کو کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔ یہ تکنیکی راستہ لیزر فیبریکیشن کی حد کی صلاحیتوں کو نمایاں طور پر بڑھاتا ہے۔ اس نظریاتی ماڈل کی حمایت کے تحت، جیانگ لین کی ٹیم نے فیمٹوسیکنڈ لیزر پروسیسنگ کی کارکردگی کو 56 گنا بہتر کیا، طول موج کے 1/14 کی دہرائی جانے والی پروسیسنگ کی درستگی، اور گہرائی سے قطر کے تناسب کی حد 20:1 سے زیادہ کی گئی۔ 5000:1۔
بعد میں، جیانگ لین نے اپنی ٹیم کو کراس اسکیل کواسی-3ڈی الٹرا فاسٹ مسلسل مشاہداتی نظام تیار کرنے کی تجویز پیش کی اور اس کی رہنمائی کی۔ "تدبیر کے 15 ٹائم آرڈرز کے دوران، نئے اصولوں کی تیاری کے فیمٹوسیکنڈ لیزر الیکٹران ڈائنامکس ماڈیولیشن کی توثیق کرنے کے لیے مشاہداتی نظام کے ٹریلین فریم فی سیکنڈ کی چوٹی فریم کی شرح۔" جیانگ لین نے کہا۔
قومی "13 ویں پانچ سالہ" سائنسی اور تکنیکی جدت طرازی نمائش میں، جیانگ لین ٹیم کے فیمٹوسیکنڈ لیزر الیکٹران متحرک کنٹرول مینوفیکچرنگ کے نتائج کا انتخاب کیا گیا۔ تشخیصی کمیٹی پر مشتمل 11 ماہرین تعلیم نے تبصرہ کیا کہ: "ایکٹو کنٹرول کی الیکٹرانک سطح کی لیزر مینوفیکچرنگ اور صنعت کاری کی فیمٹوسیکنڈ لیزر پروسیسنگ اور بڑے انجینئرنگ ایپلی کیشنز کو حاصل کرنے والا پہلا ...... مجموعی طور پر بین الاقوامی معروف سطح پر پہنچ گیا۔"
ایک عام آدمی فیمٹوسیکنڈ لیزر مائیکرو نینو مینوفیکچرنگ ریسرچ روم میں جا رہا ہے، آپ کے سامنے بڑے پیمانے پر تجرباتی آلات کے ساتھ ساتھ ورک بینچ پر لگے سینکڑوں آپٹیکل لینز کو حقیقی زندگی سے جوڑنا مشکل ہے۔ لیکن محققین جنہوں نے بنیادی سائنسی تحقیق کو توڑا ہے انہوں نے انتہائی وسیع اطلاق کے امکانات کو دیکھا ہے۔
سیل فون کی سکرین کے سائز کا کٹنگ سیل فون مینوفیکچرنگ کے لیے ایک اہم ٹیکنالوجی ہے۔ "سیل فون کی سکرین کی ساخت ایک ملٹی لیئر کیک کی طرح ہوتی ہے، مختلف پرتوں میں شیشے، پولیمر، دھات، انسولیٹر اور گلو کے ساتھ تقسیم کیا جاتا ہے۔" جیانگ لین نے کہا، "روایتی ٹول جگہ کے بارے میں کچھ نہیں کر سکتا، یہ femtosecond لیزر اپنے ہاتھ دکھاتا ہے۔" اس وقت، جیانگ لین کی درخواست نے الیکٹرانک متحرک کنٹرول کاٹنے کے عمل کی تجویز پیش کی، اور 60 فیصد کی عالمی مارکیٹ شیئر میں فیمٹوسیکنڈ لیزر مینوفیکچرنگ آلات کی بڑی لیزر تحقیق اور ترقی۔
مشکل سے عمل کرنے والے مواد کی سہ جہتی پیچیدہ مائکرو اسٹرکچر پروسیسنگ جدید مینوفیکچرنگ کے میدان میں عالمی معیار کا مسئلہ ہے۔ جیانگ لین نے الیکٹرانک ڈائنامک ایڈجسٹمنٹ کنٹرول ہول، کٹنگ، لیولنگ، کندہ کاری اور دیگر نئی ٹیکنالوجیز ایجاد کیں، ان کی ٹیم نے 37 قومی بڑے سائنسی اور تکنیکی منصوبوں کے لیے بین الاقوامی سطح کے نئے آلات سے نمایاں طور پر بہتر بڑے اشاریوں کی ایک سیریز تیار کی۔ سنگ بنیاد رکھنے کے لیے اہم قومی سامان۔
جیانگ لین نے کہا: "ایک مضبوط مینوفیکچرنگ انڈسٹری ایک مضبوط ملک کی تعمیر کا سنگ بنیاد ہے، اور ایک مضبوط مینوفیکچرنگ انڈسٹری اکثر 20 سال تک ایک مضبوط ملک کی حیثیت کے قیام سے آگے ہوتی ہے۔"
"12ویں پانچ سالہ منصوبہ" کی مدت کے دوران، ہائی انرجی بیم مینوفیکچرنگ نیشنل نیچرل سائنس فاؤنڈیشن آف چائنا (این ایس ایف سی) کی ایک کلیدی معاون سمت بن گئی ہے، اور جیانگ لین نے اعلی توانائی کے شعبے کے انچارج کے طور پر خدمات انجام دیں۔ بیم اور خصوصی انرجی فیلڈ مینوفیکچرنگ، اور "12 ویں پانچ سالہ منصوبہ" کے بعد سے NSFC میں اعلی توانائی کے بیم اور خصوصی توانائی کے شعبوں کے لئے منصوبہ بندی کی ایک سیریز کی تحریر کی قیادت کی۔ منصوبہ بندی
"13ویں پانچ سالہ منصوبہ" اور "14ویں پانچ سالہ منصوبے" کی مدت کے دوران، مسٹر جیانگ لین نے "اضافی مینوفیکچرنگ اور لیزر مینوفیکچرنگ" کلیدی خصوصی منصوبے کے نفاذ کے منصوبے کی تیاری کے لیے ماہر گروپ کے سربراہ کے طور پر خدمات انجام دیں۔ نیشنل کی ریسرچ اینڈ ڈیولپمنٹ پروگرام (NKRDP) کے ساتھ ساتھ گائیڈ بک کی تیاری کے لیے ماہر گروپ اور جنرل ماہر گروپ کے سربراہ۔ جیانگ لین نے قومی کلیدی آر اینڈ ڈی پروگرام "ایڈیٹیو مینوفیکچرنگ اینڈ لیزر مینوفیکچرنگ" کے نفاذ کے منصوبے، رہنما خطوط اور مجموعی ماہر گروپ کی تیاری کے لیے ماہر گروپ کے سربراہ کے طور پر خدمات انجام دیں۔ اس نے پہلے قومی کلیدی منصوبے میں ایڈوانس مینوفیکچرنگ میں کافی وقت لگایا۔ فی الحال، خصوصی پروجیکٹ نے 112 متعلقہ آر اینڈ ڈی پروجیکٹس کو تعینات کیا ہے، جس نے چین کی اضافی مینوفیکچرنگ اور لیزر مینوفیکچرنگ کو بین الاقوامی برادری کے پہلے پہلوؤں میں مضبوطی سے فروغ دیا ہے۔
Zhang Xueqiang، جو انسٹی ٹیوٹ میں دو سال سے کام کر رہے ہیں، انہیں یونیورسٹی آف کیلیفورنیا، برکلے میں جیانگ لین کا لیکچر سننا اب بھی یاد ہے۔ "انہوں نے فیمٹوسیکنڈ لیزر مینوفیکچرنگ کی تکنیکی پیشرفت، اور فیمٹوسیکنڈ لیزر مینوفیکچرنگ کے ممکنہ اطلاق کے امکانات کے بارے میں بات کی۔" Xueqiang Zhang نے کہا، "لیکچر کے بعد، جب ہم نے خیالات کا تبادلہ کیا، تو اس نے مجھ سے پوچھا 'کیا میں ایک ساتھ کچھ حقیقی سائنسی تحقیق کرنا چاہوں گا،' اور اس ایک جملے نے مجھے واپس بلایا۔"
جیانگ لین کی تکنیکی ٹیم کے طلباء جانتے ہیں کہ مسٹر جیانگ "واٹر آرٹیکلز" شائع کرنے کے خلاف ہیں۔ ڈاکٹریٹ کے طالب علم لیان یلنگ نے وضاحت کی، "دوسرے لوگوں کے ذریعے کیے گئے تجربات، دوبارہ پیدا کرنے کے لیے آتے ہیں، اور پھر پیرامیٹرز کو ایڈجسٹ کرتے ہیں؛ یا دوسرے لوگوں کے تجربات، ایک قسم کے مواد کو تبدیل کرتے ہیں اور اسے دوبارہ کرتے ہیں، یہ 'واٹر آرٹیکلز' ہیں۔"
حقیقی سائنسی تحقیق کیا ہے؟ جیانگ لین نے کہا، "یا تو آسمان کی چوٹی پر جانے کے لیے تعلیمی محاذ میں کامیابیاں حاصل کریں، انسانی ادراک کے میدان کو وسعت دیں؛ یا اہم قومی ضروریات اور قومی معیشت کے اہم میدان جنگ میں جانے کے لیے درخواست کا ادراک کریں۔ بنیادی تکنیکی مسائل پر قابو پانے کے لیے۔"
سخت تقاضوں نے ایک سخت سائنسی تحقیق کو سامنے لایا ہے۔ جیانگ لین نے 33 پی ایچ ڈی اور پوسٹ ڈاکٹریٹ فیلوز کو تربیت دی ہے، جن میں سے 40% "ڈبل فرسٹ کلاس" یونیورسٹیوں میں پڑھا رہے ہیں اور جن میں سے 57% قومی صنعت سے متعلقہ تحقیقی اداروں میں کام کر رہے ہیں۔ ان کی زیر نگرانی ڈاکٹریٹ کے طلباء نے چھ بار چینی مکینیکل انجینئرنگ سوسائٹی کا "Shangyin Excellent Mechanical Doctoral Dissertation Award" جیت لیا ہے، جس میں چاندی، کانسی، بہترین اور بہترین کام کے ایوارڈز، اور "چیلنج کپ" قومی مقابلے کا عظیم الشان انعام شامل ہے۔ وغیرہ، اور ان میں سے دو کو یورپی یونین کے "Marie Curie" اور "Marie Curie" محققین کے طور پر منظور کیا گیا ہے۔ ان میں سے دو کو یورپی یونین کے "میری کیوری" اسکالرز کے طور پر تسلیم کیا گیا ہے۔ اب تک جیانگ لین نے 9 قومی اعلیٰ سطحی ہنرمندوں کو تربیت دی ہے۔
بیجنگ کے انسٹی ٹیوٹ آف فیمٹوسیکنڈ لیزر مائیکرو نینو مینوفیکچرنگ میں، فیمٹوسیکنڈ لیزر کے اطلاق کے میدان میں اب بھی کامیابیاں موجود ہیں۔ پروفیسر لی Xiaowei femtosecond لیزر مینوفیکچرنگ کی بڑی ایپلی کیشنز کی ایک سیریز پر کام کر رہے ہیں۔ پروفیسر جی ہو طبی صنعتی فیوژن پر توجہ مرکوز کر رہے ہیں، اور فیمٹوسیکنڈ لیزر ٹیکنالوجی ہڈیوں کے ٹیومر کے علاج کے لیے اینٹی بیکٹیریل، اینٹی کوگولنٹ اور ادویات لے جانے والے طبی آلات فراہم کر سکتی ہے۔ پروفیسر لی زن ایرو اسپیس میں کمپوزٹ پروسیسنگ کے اطلاق پر توجہ دے رہے ہیں۔
جیانگ لین کی رائے میں، فیمٹوسیکنڈ لیزرز کی ناقابل تسخیریت بھی اس ٹیم کی خصوصیت ہونی چاہیے جو حقیقی سائنسی تحقیق کی خواہش رکھتی ہے۔ "سائنس اور ٹکنالوجی کی سرحدوں کو نشانہ بنانا اور ملک کی ضروریات کو پورا کرنا، یہ ہمارے سائنسی محققین کی نسل کے لئے وقت کا مشن ہے، اور یہ بھی ہے کہ ہم اپنے کام میں جو کامیابیاں حاصل کر رہے ہیں ان کا راز بھی۔" جیانگ لین نے کہا۔
