अत्यंत अल्ट्राव्हायोलेट लाइट सोर्स तंत्रज्ञानामध्ये प्रगती

अत्यंत अल्ट्राव्हायोलेटमध्ये प्रगतीप्रकाश स्त्रोत तंत्रज्ञान

अलिकडच्या वर्षांत, अत्यंत अल्ट्राव्हायोलेट उच्च हार्मोनिक स्त्रोतांनी त्यांच्या मजबूत सुसंगततेमुळे, लहान नाडी कालावधी आणि उच्च फोटॉन उर्जेमुळे इलेक्ट्रॉन गतिशीलतेच्या क्षेत्रात विस्तृत लक्ष वेधले आहे आणि विविध वर्णक्रमीय आणि इमेजिंग अभ्यासामध्ये वापरले गेले आहे. तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीसह, हेप्रकाश स्रोतउच्च पुनरावृत्ती वारंवारता, उच्च फोटॉन फ्लक्स, उच्च फोटॉन ऊर्जा आणि लहान नाडी रुंदीच्या दिशेने विकसित होत आहे. ही आगाऊ केवळ अत्यधिक अल्ट्राव्हायोलेट लाइट स्त्रोतांच्या मोजमाप रिझोल्यूशनला अनुकूलित करते, परंतु भविष्यातील तांत्रिक विकासाच्या ट्रेंडसाठी नवीन शक्यता देखील प्रदान करते. म्हणूनच, सखोल अभ्यास आणि उच्च पुनरावृत्ती वारंवारता अत्यंत अल्ट्राव्हायोलेट लाइट सोर्सचे समजूतदारपणा, अत्याधुनिक तंत्रज्ञानाचा प्रभुत्व आणि लागू करण्यासाठी खूप महत्त्व आहे.

फेमेटोसेकंद आणि अ‍ॅटोसेकंद टाइम स्केलवरील इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी मोजमापांसाठी, एकाच तुळईत मोजल्या जाणार्‍या घटनांची संख्या बर्‍याचदा अपुरा असते, ज्यामुळे विश्वासार्ह आकडेवारी मिळविण्यासाठी कमी प्रतिकृती प्रकाश स्त्रोत अपुरा बनतात. त्याच वेळी, कमी फोटॉन फ्लक्ससह प्रकाश स्त्रोत मर्यादित एक्सपोजरच्या वेळी मायक्रोस्कोपिक इमेजिंगचे सिग्नल-टू-आवाज प्रमाण कमी करेल. सतत अन्वेषण आणि प्रयोगांद्वारे, संशोधकांनी उच्च पुनरावृत्ती वारंवारता अत्यंत अल्ट्राव्हायोलेट लाइटच्या उत्पन्न ऑप्टिमायझेशन आणि ट्रान्समिशन डिझाइनमध्ये बरेच सुधारणा केल्या आहेत. उच्च पुनरावृत्ती वारंवारता अत्यंत अल्ट्राव्हायोलेट लाइट सोर्ससह एकत्रित प्रगत वर्णक्रमीय विश्लेषण तंत्रज्ञानाचा वापर सामग्री रचना आणि इलेक्ट्रॉनिक डायनॅमिक प्रक्रियेचे उच्च अचूक मोजमाप साध्य करण्यासाठी केला गेला आहे.

टोकदार निराकरण केलेल्या इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (एआरपीईएस) मोजमापांसारख्या अत्यंत अल्ट्राव्हायोलेट लाइट स्रोतांच्या अनुप्रयोगांना नमुना प्रकाशित करण्यासाठी अत्यंत अल्ट्राव्हायोलेट लाइटचा तुळई आवश्यक आहे. नमुन्याच्या पृष्ठभागावरील इलेक्ट्रॉन अत्यंत अल्ट्राव्हायोलेट लाइटद्वारे सतत स्थितीत उत्साहित असतात आणि फोटोइलेक्ट्रॉनच्या गतिज उर्जा आणि उत्सर्जन कोनात नमुन्यांची बँड स्ट्रक्चर माहिती असते. एंगल रेझोल्यूशन फंक्शनसह इलेक्ट्रॉन विश्लेषक रेडिएटेड फोटोइलेक्ट्रॉन प्राप्त करते आणि नमुन्याच्या व्हॅलेन्स बँडजवळ बँड स्ट्रक्चर प्राप्त करते. कमी पुनरावृत्ती वारंवारतेसाठी अत्यंत अल्ट्राव्हायोलेट लाइट स्रोतासाठी, कारण त्याच्या एकाच नाडीमध्ये मोठ्या संख्येने फोटॉन आहेत, ते थोड्या वेळात नमुना पृष्ठभागावर मोठ्या संख्येने फोटोइलेक्ट्रॉन उत्तेजित करेल आणि कूलॉम्ब परस्परसंवादामुळे फोटोइलेक्ट्रॉन किनेट उर्जेच्या वितरणाचे गंभीर रुंदीकरण होईल, ज्याला स्पेस चार्ज इफेक्ट म्हणतात. स्पेस चार्ज इफेक्टचा प्रभाव कमी करण्यासाठी, सतत फोटॉन फ्लक्स राखताना प्रत्येक नाडीमध्ये असलेले फोटोइलेक्ट्रॉन कमी करणे आवश्यक आहे, म्हणून चालविणे आवश्यक आहेलेसरउच्च पुनरावृत्ती वारंवारतेसह अत्यधिक अल्ट्राव्हायोलेट लाइट स्रोत तयार करण्यासाठी उच्च पुनरावृत्ती वारंवारतेसह.

रेझोनान्स वर्धित पोकळी तंत्रज्ञानामुळे मेगाहर्ट्झ पुनरावृत्ती वारंवारतेमध्ये उच्च ऑर्डर हार्मोनिक्सची निर्मिती झाली
M० मेगाहर्ट्झ पर्यंतच्या पुनरावृत्ती दरासह अत्यंत अल्ट्राव्हायोलेट लाइट स्रोत मिळविण्यासाठी, युनायटेड किंगडममधील ब्रिटीश कोलंबिया विद्यापीठातील जोन्स टीमने फेमेटोसेकंद रेझोनान्स वर्धित पोकळी (एफएसईसी) मध्ये व्यावहारिक अत्यंत अल्ट्राव्हिलेट लाइट सोर्समध्ये उच्च ऑर्डर हार्मोनिक पिढी केली (ट्राय-रिझल्ट्स) टायम-रिझोल्ट्स टीके-रिझ्युल्ट्स साध्य केली. 8 ते 40 ईव्हीच्या उर्जा श्रेणीत 60 मेगाहर्ट्झच्या पुनरावृत्ती दरावर एकल हार्मोनिकसह प्रति सेकंद 1011 पेक्षा जास्त फोटॉन नंबरचे फोटॉन फ्लक्स वितरित करण्यास प्रकाश स्त्रोत सक्षम आहे. त्यांनी एफएसईसीसाठी बियाणे स्त्रोत म्हणून यटरबियम-डोप्ड फायबर लेसर सिस्टम वापरला आणि कॅरियर लिफाफा ऑफसेट फ्रिक्वेन्सी (एफसीईओ) आवाज कमी करण्यासाठी आणि एम्पलीफायर साखळीच्या शेवटी चांगली नाडी कॉम्प्रेशन वैशिष्ट्ये राखण्यासाठी सानुकूलित लेसर सिस्टम डिझाइनद्वारे नियंत्रित नाडी वैशिष्ट्ये. एफएसईसीमध्ये स्थिर अनुनाद वर्धित करण्यासाठी, ते अभिप्राय नियंत्रणासाठी तीन सर्व्हो कंट्रोल लूप वापरतात, परिणामी स्वातंत्र्याच्या दोन अंशांवर सक्रिय स्थिरीकरण होते: एफएसईसीच्या आत नाडी सायकलिंगची राउंड ट्रिप टाइम लेसर पल्स कालावधीशी जुळते आणि इलेक्ट्रिक फील्ड कॅरियरच्या फेज शिफ्ट (आयईई, कॅरियर इन्सेलोप).

क्रिप्टन गॅसला कार्यरत गॅस म्हणून वापरुन, संशोधन कार्यसंघाने एफएसईसीमध्ये उच्च-ऑर्डर हार्मोनिक्सची निर्मिती केली. त्यांनी ग्रेफाइटचे टीआर-एआरपीईएस मोजमाप केले आणि वेगवान थर्मिएशन आणि त्यानंतरच्या नॉन-थर्मिकली उत्साही इलेक्ट्रॉन लोकसंख्येचे हळू हळू पुनर्संचयित केले, तसेच 0.6 ईव्हीपेक्षा जास्त फर्मी पातळीजवळील नॉन-थर्मिकली थेट उत्साही राज्यांची गतिशीलता. हा प्रकाश स्त्रोत जटिल सामग्रीच्या इलेक्ट्रॉनिक संरचनेचा अभ्यास करण्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण साधन प्रदान करतो. तथापि, एफएसईसीमध्ये उच्च ऑर्डर हार्मोनिक्सच्या पिढीला प्रतिबिंब, फैलाव भरपाई, पोकळीच्या लांबीचे सूक्ष्म समायोजन आणि सिंक्रोनाइझेशन लॉकिंगसाठी खूप उच्च आवश्यकता आहे, ज्यामुळे अनुनाद-वर्धित पोकळीच्या वाढीवर मोठ्या प्रमाणात परिणाम होईल. त्याच वेळी, पोकळीच्या केंद्रबिंदूवर प्लाझ्माचा नॉनलाइनर फेज प्रतिसाद देखील एक आव्हान आहे. म्हणूनच, सध्या या प्रकारचे प्रकाश स्त्रोत मुख्य प्रवाहातील अत्यंत अल्ट्राव्हायोलेट बनलेले नाहीउच्च हार्मोनिक लाइट स्रोत.