वैज्ञानिकों ने एक नए प्रकार का लेजर विकसित किया है
2021-12-10
वैज्ञानिकों ने एक नए प्रकार का लेजर विकसित किया है जो कम समय में बहुत अधिक ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है, जिसमें नेत्र विज्ञान और हृदय शल्य चिकित्सा या ठीक सामग्री इंजीनियरिंग में संभावित अनुप्रयोग हैं। सिडनी विश्वविद्यालय में इंस्टीट्यूट ऑफ फोटोनिक्स एंड ऑप्टिकल साइंसेज के निदेशक प्रोफेसर मार्टिन डी स्टेक ने कहा: इस लेजर की विशेषता यह है कि जब पल्स की अवधि एक सेकंड के एक ट्रिलियनवें हिस्से से कम हो जाती है, तो ऊर्जा भी हो सकती है। तुरंत "अपने चरम पर, यह इसे प्रसंस्करण सामग्री के लिए एक आदर्श उम्मीदवार बनाता है जिसके लिए छोटी और शक्तिशाली दालों की आवश्यकता होती है। एक आवेदन कॉर्नियल सर्जरी हो सकता है, जो आंखों से धीरे-धीरे पदार्थों को हटाने पर निर्भर करता है, जिसके लिए मजबूत और छोटी हल्की दालों की आवश्यकता होती है जो सतह को गर्म और नुकसान नहीं पहुंचाएगी। शोध के नतीजे नेचर फोटोनिक्स जर्नल में प्रकाशित हुए हैं। वैज्ञानिकों ने दूरसंचार, मेट्रोलॉजी और स्पेक्ट्रोस्कोपी में आमतौर पर पाई जाने वाली एक साधारण लेजर तकनीक की ओर लौटकर यह उल्लेखनीय परिणाम हासिल किया। ये लेज़र "एकान्त" तरंगों नामक एक प्रभाव का उपयोग करते हैं, जो प्रकाश तरंगें होती हैं जो लंबी दूरी पर अपना आकार बनाए रखती हैं। सॉलिटॉन की खोज पहली बार 19वीं शताब्दी की शुरुआत में हुई थी, लेकिन यह प्रकाश में नहीं, बल्कि ब्रिटिश औद्योगिक नहर की लहरों में पाई गई थी। स्कूल ऑफ फिजिक्स के लीड लेखक डॉ एंटोनी रनगे ने कहा: तथ्य यह है कि प्रकाश में सॉलिटॉन तरंगें अपने आकार को बनाए रखती हैं, इसका मतलब है कि वे दूरसंचार और स्पेक्ट्रोस्कोपी सहित विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में उत्कृष्ट हैं। हालांकि, हालांकि लेज़र जो इन सॉलिटॉन का उत्पादन करते हैं, निर्माण में आसान होते हैं, वे अधिक प्रभाव नहीं लाएंगे। निर्माण में प्रयुक्त उच्च-ऊर्जा प्रकाश दालों को उत्पन्न करने के लिए, एक पूरी तरह से अलग भौतिक प्रणाली की आवश्यकता होती है। संयुक्त राज्य अमेरिका में नोकिया बेल लैब्स में अध्ययन के सह-लेखक और सिलिकॉन फोटोनिक्स के प्रमुख डॉ। एंड्रिया ब्लैंको-रेडोंडो ने कहा: इन छोटी दालों को प्राप्त करने के लिए सॉलिटॉन लेजर सबसे सरल, सबसे अधिक लागत प्रभावी और सबसे शक्तिशाली तरीका है। हालांकि, अब तक, पारंपरिक सॉलिटॉन लेजर पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करने में सक्षम नहीं हैं, और नए शोध बायोमेडिकल अनुप्रयोगों में सॉलिटॉन लेजर को उपयोगी बना सकते हैं। यह शोध सिडनी विश्वविद्यालय में इंस्टीट्यूट ऑफ फोटोनिक्स एंड ऑप्टिकल साइंसेज की टीम द्वारा स्थापित पहले के शोध पर आधारित है, जिसने 2016 में शुद्ध चौथे क्रम के सॉलिटॉन की खोज को प्रकाशित किया था। लेजर भौतिकी में नए कानून एक साधारण सॉलिटॉन लेजर में, प्रकाश की ऊर्जा उसकी पल्स चौड़ाई के व्युत्क्रमानुपाती होती है। समीकरण E=1/Ï„ से यह सिद्ध होता है कि यदि प्रकाश का स्पंदन समय आधा कर दिया जाए, तो ऊर्जा की दुगुनी प्राप्त हो जाएगी। चौथे सॉलिटॉन का उपयोग करते हुए, प्रकाश की ऊर्जा पल्स अवधि की तीसरी शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होती है, अर्थात E=1/Ï„3। इसका मतलब यह है कि अगर पल्स टाइम को आधा कर दिया जाता है, तो इस दौरान दी जाने वाली ऊर्जा को 8 के एक कारक से गुणा किया जाएगा। शोध में, सबसे महत्वपूर्ण बात लेजर भौतिकी में एक नए कानून का प्रमाण है। अनुसंधान ने साबित कर दिया है कि E=1/Ï„3, जो भविष्य में लेज़रों को लागू करने के तरीके को बदल देगा। इस नए कानून को स्थापित करने का प्रमाण अनुसंधान दल को अधिक शक्तिशाली सॉलिटॉन लेजर बनाने में सक्षम करेगा। इस अध्ययन में, एक सेकंड के एक ट्रिलियनवें हिस्से के रूप में छोटी दालों का उत्पादन किया गया था, लेकिन अनुसंधान योजना कम दालों को प्राप्त कर सकती है। अनुसंधान का अगला लक्ष्य फेमटोसेकंड दालों को उत्पन्न करना है, जिसका अर्थ होगा सैकड़ों किलोवाट की चरम शक्तियों के साथ अल्ट्राशॉर्ट लेजर दालें। जब हमें उच्च शिखर ऊर्जा की आवश्यकता होती है, लेकिन सब्सट्रेट क्षतिग्रस्त नहीं होता है, तो इस प्रकार का लेजर हमारे लिए लेजर लगाने का एक नया तरीका खोल सकता है।
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