چائنیز اکیڈمی آف سائنسز (CAS) کے شنگھائی ایڈوانسڈ انسٹی ٹیوٹ آف ریسرچ (SARI) میں فری الیکٹران لیزر ٹیم نے الٹرا فاسٹ فری الیکٹران لیزر دالوں کے تشخیصی مطالعہ میں پیش رفت کی ہے۔ ٹیم نے الٹرا فاسٹ فری الیکٹران لیزر دالوں کی سنگل شاٹ تشخیص کے لیے ایک نیا طریقہ تجویز کیا اور اس کی توثیق کی جس کی بنیاد سیلف ریفرنس اسپیکٹروسکوپی ہے، جو کہ ایٹوسیکنڈ فری-ریئل ٹائم تشخیص کی اعلیٰ درستگی کے مسئلے کو حل کرنے کے لیے بالکل نیا آئیڈیا فراہم کرتا ہے۔ الیکٹران لیزرز. الٹرا شارٹ فری الیکٹران لیزر پلسز کے سنگل شاٹ کریکٹرائزیشن کے لیے سیلف ریفرینسڈ اسپیکٹرل انٹرفیومیٹری کے عنوان سے متعلقہ تحقیقی نتائج فزیکل ریویو لیٹرز (جسمانی جائزہ لیٹرز) میں شائع کیے گئے تھے۔
ایٹوسیکنڈ (10-18) وقت کو حل کرنے کی صلاحیتوں کے ساتھ اعلی درجے کی روشنی کے ذرائع کی فوری طور پر خوردبینی دنیا میں مادے کی تبدیلی کے بنیادی عمل کو دریافت کرنے کی ضرورت ہے، جیسے فوٹو الیکٹرک اخراج میں تاخیر، والینس الیکٹران کی حرکت، اور برقی کی منتقلی۔ چارج. ایٹوس سیکنڈ لائٹ ماخذ کو ایٹموں اور مالیکیولز کے اندر الیکٹران کی حرکت کا مشاہدہ کرنے اور اس میں ہیرا پھیری کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جو سائنس دانوں کو کیمیائی رد عمل، الیکٹرانک ڈھانچے اور سالماتی حرکیات کو زیادہ گہرائی میں تلاش کرنے میں مدد کرتا ہے، اور مادی سائنس اور کیمسٹری تحقیق کے لیے بہت اہمیت رکھتا ہے۔ حالیہ برسوں میں، ایکس رے فری الیکٹران لیزر فزکس اور ٹیکنالوجی میں اہم پیش رفت نے انتہائی اعلی چوٹی کی چمک کے ساتھ اٹوسیکنڈ ایکس رے دالوں کی نسل کو قابل بنایا ہے، جس سے اٹوسیکنڈ سائنسی تحقیق کے لیے ایک انقلابی ٹول فراہم کرنے کی امید ہے۔ اٹوسیکنڈ دالوں کی نسل کے علاوہ، ایٹوسیکنڈ ایکس رے فری الیکٹران لیزر کی مکمل ٹائم فریکوئنسی ڈومین معلومات کی تشخیص انتہائی تیز سائنسی تجربات کے لیے بھی اتنی ہی اہم ہے، اور اس معلومات کی اعلیٰ درستگی کے ساتھ حقیقی وقت میں تشخیص کرنے کا طریقہ بن گیا ہے۔ اٹوسیکنڈ ایکس رے فری الیکٹران لیزر کے اطلاق کو محدود کرنے والی رکاوٹ۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، ٹیم نے چین کے فری الیکٹران لیزر بڑے پیمانے پر سائنسی ڈیوائس پر مبنی منظم تحقیقی کام انجام دیا ہے۔
اٹوسیکنڈ پلسڈ ایکس رے فری الیکٹران لیزر دالوں کے لیے اسکیم لے آؤٹ اور ٹائم فریکوئنسی ڈومین کی تعمیر نو کا طریقہ
حالیہ برسوں میں، ڈائریکٹ الیکٹرک فیلڈ ری کنسٹرکشن (اسپائیڈر) کے ساتھ سپیکٹرل فیز انٹرفیومیٹری الٹرا فاسٹ لیزرز کے میدان میں تیزی سے ترقی پذیر نبض کی تعمیر نو کے طریقوں میں سے ایک بن گیا ہے۔ اس طریقہ کار کی کلید مناسب اسپیکٹرل شیئر کے ساتھ ریپلیکا دالوں کا ایک جوڑا تیار کرنا ہے۔ اس عمل کے لیے عام طور پر نان لائنر کرسٹل مواد کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے طریقہ کو مختصر طول موج تک پھیلانا مشکل ہو جاتا ہے۔ اس مطالعہ میں، یہ تجویز کیا گیا ہے کہ فری الیکٹران لیزر کے فریکوئنسی کرشن اثر کو استعمال کرتے ہوئے اسپیکٹرل شیئر کی مقدار پیدا کی جائے، اور الٹرا فاسٹ ریڈی ایشن پلس اور ریفرنس پلس دونوں ایک ہی الیکٹران بیم سے پیدا ہوتے ہیں، جو چالاکی سے خود کو محسوس کرتی ہے۔ - تابکاری نبض کی سپیکٹرل مداخلت کا حوالہ؛ اسپائیڈر کو بہتر بنانے کے لیے ویولیٹ ٹرانسفارم الگورتھم کو لاگو کر کے، سگنل ٹو شور کے تناسب اور تعمیر نو کی کارکردگی کو مزید بہتر بنایا جا سکتا ہے، اور ساتھ ہی، شنگھائی سافٹ ایکس رے فری کے پیرامیٹرز کا استعمال کر کے۔ -الیکٹران لیزر ڈیوائس، یہ ظاہر کیا جاتا ہے کہ اس طریقے کا استعمال کرتے ہوئے ایک ایٹوسیکنڈ ایکس رے پلس کی مکمل ٹائم فریکوئنسی ڈومین کی معلومات کو درست طریقے سے دوبارہ بنایا جا سکتا ہے (تعمیر کی غلطی 6% سے کم ہے)۔ روایتی فری الیکٹران لیزر آلات میں الٹرا فاسٹ دالوں کے تشخیصی طریقہ کے مقابلے میں، اس طریقہ میں سادہ آلات، اعلیٰ تشخیصی کارکردگی (ریئل ٹائم، سنگل شاٹ) کے فوائد ہیں، ایک ہی وقت میں مکمل ٹائم فریکوئنسی ڈومین معلومات حاصل کرنا، اور چھوٹی تابکاری دالوں کے ساتھ اعلیٰ تشخیصی درستگی، جو کہ الٹرا فاسٹ ایکس رے فری الیکٹران لیزرز کی ڈیبگنگ کے ساتھ ساتھ ایکس رے فری الیکٹران لیزرز پر مبنی مستقبل کے اٹوسیکنڈ سائنس کے تجربات کے لیے ایک بالکل نیا تشخیصی ذریعہ فراہم کرتا ہے۔ نتائج کا خلاصہ درج ذیل جدول میں کیا گیا ہے۔
