ਅਤਿਅੰਤ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਰੋਸ਼ਨੀ ਸਰੋਤ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਤਰੱਕੀ

ਅਤਿਅੰਤ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਕਿਰਨਾਂ ਵਿੱਚ ਤਰੱਕੀਰੋਸ਼ਨੀ ਸਰੋਤ ਤਕਨਾਲੋਜੀ

ਹਾਲ ਹੀ ਦੇ ਸਾਲਾਂ ਵਿੱਚ, ਅਤਿਅੰਤ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਉੱਚ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਸਰੋਤਾਂ ਨੇ ਆਪਣੀ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਇਕਸਾਰਤਾ, ਛੋਟੀ ਨਬਜ਼ ਮਿਆਦ ਅਤੇ ਉੱਚ ਫੋਟੋਨ ਊਰਜਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਧਿਆਨ ਖਿੱਚਿਆ ਹੈ, ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਅਤੇ ਇਮੇਜਿੰਗ ਅਧਿਐਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਤਰੱਕੀ ਦੇ ਨਾਲ, ਇਹਰੌਸ਼ਨੀ ਦਾ ਸਰੋਤਉੱਚ ਦੁਹਰਾਓ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ, ਉੱਚ ਫੋਟੋਨ ਪ੍ਰਵਾਹ, ਉੱਚ ਫੋਟੋਨ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਛੋਟੀ ਨਬਜ਼ ਚੌੜਾਈ ਵੱਲ ਵਿਕਾਸ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ। ਇਹ ਤਰੱਕੀ ਨਾ ਸਿਰਫ਼ ਅਤਿਅੰਤ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤਾਂ ਦੇ ਮਾਪ ਰੈਜ਼ੋਲਿਊਸ਼ਨ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਸਗੋਂ ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਤਕਨੀਕੀ ਵਿਕਾਸ ਰੁਝਾਨਾਂ ਲਈ ਨਵੀਆਂ ਸੰਭਾਵਨਾਵਾਂ ਵੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਅਤਿ-ਆਧੁਨਿਕ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਮੁਹਾਰਤ ਹਾਸਲ ਕਰਨ ਅਤੇ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਲਈ ਉੱਚ ਦੁਹਰਾਓ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਅਤਿਅੰਤ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤ ਦਾ ਡੂੰਘਾਈ ਨਾਲ ਅਧਿਐਨ ਅਤੇ ਸਮਝ ਬਹੁਤ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ।

ਫੇਮਟੋਸੈਕਿੰਡ ਅਤੇ ਐਟੋਸੈਕਿੰਡ ਟਾਈਮ ਸਕੇਲਾਂ 'ਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਮਾਪਾਂ ਲਈ, ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਬੀਮ ਵਿੱਚ ਮਾਪੀਆਂ ਗਈਆਂ ਘਟਨਾਵਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਅਕਸਰ ਨਾਕਾਫ਼ੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਘੱਟ ਰੀਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤ ਭਰੋਸੇਯੋਗ ਅੰਕੜੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਨਾਕਾਫ਼ੀ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਦੇ ਨਾਲ ਹੀ, ਘੱਟ ਫੋਟੋਨ ਫਲਕਸ ਵਾਲਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤ ਸੀਮਤ ਐਕਸਪੋਜ਼ਰ ਸਮੇਂ ਦੌਰਾਨ ਸੂਖਮ ਇਮੇਜਿੰਗ ਦੇ ਸਿਗਨਲ-ਤੋਂ-ਸ਼ੋਰ ਅਨੁਪਾਤ ਨੂੰ ਘਟਾ ਦੇਵੇਗਾ। ਨਿਰੰਤਰ ਖੋਜ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦੁਆਰਾ, ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਉੱਚ ਦੁਹਰਾਓ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਅਤਿ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੇ ਉਪਜ ਅਨੁਕੂਲਨ ਅਤੇ ਪ੍ਰਸਾਰਣ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤੇ ਹਨ। ਉੱਚ ਦੁਹਰਾਓ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਅਤਿ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਰੋਸ਼ਨੀ ਸਰੋਤ ਦੇ ਨਾਲ ਜੋੜੀ ਗਈ ਉੱਨਤ ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਉੱਚ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਮਾਪ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।

ਐਂਗੁਲਰ ਰਿਜ਼ੋਲਵਡ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (ARPES) ਮਾਪ ਵਰਗੇ ਅਤਿਅੰਤ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤਾਂ ਦੇ ਉਪਯੋਗਾਂ ਲਈ, ਨਮੂਨੇ ਨੂੰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਮਾਨ ਕਰਨ ਲਈ ਅਤਿਅੰਤ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਇੱਕ ਬੀਮ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਨਮੂਨੇ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਅਤਿਅੰਤ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੁਆਰਾ ਨਿਰੰਤਰ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੇ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਨਿਕਾਸ ਕੋਣ ਵਿੱਚ ਨਮੂਨੇ ਦੀ ਬੈਂਡ ਬਣਤਰ ਦੀ ਜਾਣਕਾਰੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਐਂਗਲ ਰੈਜ਼ੋਲਿਊਸ਼ਨ ਫੰਕਸ਼ਨ ਵਾਲਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਕ ਰੇਡੀਏਟਿਡ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਨਮੂਨੇ ਦੇ ਵੈਲੈਂਸ ਬੈਂਡ ਦੇ ਨੇੜੇ ਬੈਂਡ ਬਣਤਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਘੱਟ ਦੁਹਰਾਓ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਅਤਿਅੰਤ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤ ਲਈ, ਕਿਉਂਕਿ ਇਸਦੀ ਸਿੰਗਲ ਪਲਸ ਵਿੱਚ ਵੱਡੀ ਗਿਣਤੀ ਵਿੱਚ ਫੋਟੌਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਇਹ ਥੋੜ੍ਹੇ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਨਮੂਨੇ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਵੱਡੀ ਗਿਣਤੀ ਵਿੱਚ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਨੂੰ ਉਤੇਜਿਤ ਕਰੇਗਾ, ਅਤੇ ਕੁਲੋਂਬ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਗਤੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵੰਡ ਦਾ ਇੱਕ ਗੰਭੀਰ ਚੌੜਾਕਰਨ ਲਿਆਏਗਾ, ਜਿਸਨੂੰ ਸਪੇਸ ਚਾਰਜ ਪ੍ਰਭਾਵ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਪੇਸ ਚਾਰਜ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਲਈ, ਨਿਰੰਤਰ ਫੋਟੋਨ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਹਰੇਕ ਪਲਸ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਇਸਨੂੰ ਚਲਾਉਣਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।ਲੇਜ਼ਰਉੱਚ ਦੁਹਰਾਓ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਦੇ ਨਾਲ ਅਤਿਅੰਤ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਰੋਸ਼ਨੀ ਸਰੋਤ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਉੱਚ ਦੁਹਰਾਓ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਦੇ ਨਾਲ।

ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਸ ਐਨਹਾਂਸਡ ਕੈਵਿਟੀ ਤਕਨਾਲੋਜੀ MHz ਦੁਹਰਾਓ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ 'ਤੇ ਉੱਚ ਕ੍ਰਮ ਦੇ ਹਾਰਮੋਨਿਕਸ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਨੂੰ ਸਾਕਾਰ ਕਰਦੀ ਹੈ।
60 MHz ਤੱਕ ਦੀ ਦੁਹਰਾਓ ਦਰ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਅਤਿਅੰਤ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਯੂਨਾਈਟਿਡ ਕਿੰਗਡਮ ਵਿੱਚ ਬ੍ਰਿਟਿਸ਼ ਕੋਲੰਬੀਆ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਦੀ ਜੋਨਸ ਟੀਮ ਨੇ ਇੱਕ ਵਿਹਾਰਕ ਅਤਿਅੰਤ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਫੇਮਟੋਸੈਕੰਡ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਸ ਐਨਹਾਂਸਮੈਂਟ ਕੈਵਿਟੀ (fsEC) ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਕ੍ਰਮ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕੀਤਾ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਸਮਾਂ-ਹੱਲ ਕੀਤੇ ਐਂਗੁਲਰ ਰਿਜ਼ੋਲਵਡ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (Tr-ARPES) ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ। ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤ 8 ਤੋਂ 40 eV ਦੀ ਊਰਜਾ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ 60 MHz ਦੀ ਦੁਹਰਾਓ ਦਰ 'ਤੇ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਦੇ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀ ਸਕਿੰਟ 1011 ਤੋਂ ਵੱਧ ਫੋਟੋਨ ਨੰਬਰਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਫੋਟੋਨ ਫਲਕਸ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਹੈ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ fsEC ਲਈ ਇੱਕ ਬੀਜ ਸਰੋਤ ਵਜੋਂ ਇੱਕ ਯਟਰਬੀਅਮ-ਡੋਪਡ ਫਾਈਬਰ ਲੇਜ਼ਰ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ, ਅਤੇ ਕੈਰੀਅਰ ਇਨਵੈਲਪ ਆਫਸੈੱਟ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ (fCEO) ਸ਼ੋਰ ਨੂੰ ਘੱਟ ਤੋਂ ਘੱਟ ਕਰਨ ਅਤੇ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਚੇਨ ਦੇ ਅੰਤ 'ਤੇ ਚੰਗੀਆਂ ਪਲਸ ਕੰਪਰੈਸ਼ਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਇੱਕ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਲੇਜ਼ਰ ਸਿਸਟਮ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਦੁਆਰਾ ਪਲਸ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤਾ। fsEC ਦੇ ਅੰਦਰ ਸਥਿਰ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਸ ਵਾਧਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਉਹ ਫੀਡਬੈਕ ਨਿਯੰਤਰਣ ਲਈ ਤਿੰਨ ਸਰਵੋ ਨਿਯੰਤਰਣ ਲੂਪਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਦੋ ਡਿਗਰੀ ਦੀ ਆਜ਼ਾਦੀ 'ਤੇ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਸਥਿਰਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ: fsEC ਦੇ ਅੰਦਰ ਪਲਸ ਸਾਈਕਲਿੰਗ ਦਾ ਰਾਊਂਡ ਟ੍ਰਿਪ ਸਮਾਂ ਲੇਜ਼ਰ ਪਲਸ ਪੀਰੀਅਡ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਪਲਸ ਇਨਵੈਲਪ (ਭਾਵ, ਕੈਰੀਅਰ ਇਨਵੈਲਪ ਪੜਾਅ, ϕCEO) ਦੇ ਸੰਬੰਧ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਫੀਲਡ ਕੈਰੀਅਰ ਦੀ ਪੜਾਅ ਸ਼ਿਫਟ।

ਕ੍ਰਿਪਟਨ ਗੈਸ ਨੂੰ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਗੈਸ ਵਜੋਂ ਵਰਤ ਕੇ, ਖੋਜ ਟੀਮ ਨੇ fsEC ਵਿੱਚ ਉੱਚ-ਕ੍ਰਮ ਹਾਰਮੋਨਿਕਸ ਦੀ ਉਤਪਤੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਗ੍ਰਾਫਾਈਟ ਦੇ Tr-ARPES ਮਾਪ ਕੀਤੇ ਅਤੇ ਗੈਰ-ਥਰਮਲ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਆਬਾਦੀ ਦੇ ਤੇਜ਼ ਥਰਮੀਏਸ਼ਨ ਅਤੇ ਬਾਅਦ ਵਿੱਚ ਹੌਲੀ ਪੁਨਰ-ਸੰਯੋਜਨ ਨੂੰ ਦੇਖਿਆ, ਨਾਲ ਹੀ 0.6 eV ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਫਰਮੀ ਪੱਧਰ ਦੇ ਨੇੜੇ ਗੈਰ-ਥਰਮਲ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਦੀ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਨੂੰ ਦੇਖਿਆ। ਇਹ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਬਣਤਰ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸਾਧਨ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, fsEC ਵਿੱਚ ਉੱਚ-ਕ੍ਰਮ ਹਾਰਮੋਨਿਕਸ ਦੇ ਉਤਪਤੀ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬਤਾ, ਫੈਲਾਅ ਮੁਆਵਜ਼ਾ, ਗੁਫਾ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਦੇ ਵਧੀਆ ਸਮਾਯੋਜਨ ਅਤੇ ਸਮਕਾਲੀਕਰਨ ਲਾਕਿੰਗ ਲਈ ਬਹੁਤ ਉੱਚ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਗੂੰਜ-ਵਧਾਈ ਗਈ ਗੁਫਾ ਦੇ ਵਾਧੇ ਗੁਣਕ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰੇਗੀ। ਉਸੇ ਸਮੇਂ, ਗੁਫਾ ਦੇ ਫੋਕਲ ਬਿੰਦੂ 'ਤੇ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਦਾ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਪੜਾਅ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਵੀ ਇੱਕ ਚੁਣੌਤੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਇਸ ਕਿਸਮ ਦਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤ ਮੁੱਖ ਧਾਰਾ ਦਾ ਅਤਿ ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਨਹੀਂ ਬਣ ਸਕਿਆ ਹੈ।ਉੱਚ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤ.