একটি নতুন লেজার-চালিত যন্ত্র যা প্রায় এক মিলিমিটার দূরত্বে ইলেক্ট্রনকে সীমাবদ্ধ এবং ত্বরান্বিত করতে পারে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের গবেষকরা তৈরি করেছেন। ন্যানোসায়েন্স, লেজার এবং ভ্যাকুয়াম প্রযুক্তিতে অগ্রগতির সমন্বয় করে, পেটন ব্রডডাস এবং সহকর্মীরা স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটিতে বলে যে তারা এখন পর্যন্ত সর্বোচ্চ-পারফর্মিং ডাইলেক্ট্রিক লেজার এক্সিলারেটর (DLA) তৈরি করেছে।
ইলেকট্রনের মতো চার্জযুক্ত কণাগুলিকে উচ্চ গতিশক্তিতে চালিত করার পাশাপাশি, একটি দরকারী ত্বরণক অবশ্যই কণাগুলিকে একটি সরু রশ্মির মধ্যে সীমাবদ্ধ করতে সক্ষম হবে। তদ্ব্যতীত, মরীচিটিও যতটা সম্ভব মনো-এনার্জেটিক এর কাছাকাছি হতে হবে।
আধুনিক সুযোগ-সুবিধাগুলিতে, এটি সাধারণত রেডিও-ফ্রিকোয়েন্সি (RF) গহ্বর ব্যবহার করে করা হয় যা তামা দিয়ে প্রলেপিত হয় বা সম্প্রতি একটি সুপারকন্ডাক্টর যেমন niobium দিয়ে। শক্তিশালী আরএফ সংকেত দ্বারা চালিত হলে, এই অনুরণিত গহ্বরগুলি খুব উচ্চ ভোল্টেজ বিকাশ করে যা কণাগুলিকে একটি খুব নির্দিষ্ট শক্তিকে ত্বরান্বিত করে। যাইহোক, সর্বাধিক কণা শক্তির শারীরিক সীমা রয়েছে যা এইভাবে অর্জন করা যেতে পারে।
"ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রগুলিকে খুব বড় করার ফলে [গহ্বর] দেয়ালের ক্ষতি হতে পারে, যা মেশিনকে নষ্ট করে দেয়," ব্রডডাস ব্যাখ্যা করেন। "এটি বর্তমানে সমস্ত প্রচলিত এক্সিলারেটরের একটি প্রধান সীমাবদ্ধতা এবং নিরাপদ ত্বরণ গ্রেডিয়েন্টকে প্রতি মিটারে দশ মেগাইলেক্ট্রনভোল্টে সীমাবদ্ধ করে।" প্রকৃতপক্ষে, উচ্চতর কণা শক্তি অর্জনের জন্য এক্সিলারেটরগুলি বড় এবং আরও ব্যয়বহুল হওয়ার প্রধান কারণ।
বিকল্প এক্সিলারেটর ডিজাইন
আরও কমপ্যাক্ট ডিভাইস তৈরি করতে, বিশ্বব্যাপী গবেষকরা স্বল্পতম দূরত্বে সর্বোচ্চ সম্ভাব্য ত্বরণ গ্রেডিয়েন্ট অর্জনের লক্ষ্য নিয়ে বিভিন্ন বিকল্প ত্বরণ প্রযুক্তির অন্বেষণ করছেন।
একটি প্রতিশ্রুতিশীল প্রযুক্তি হল ডিএলএ, যা প্রথম 1950 এর দশকে কল্পনা করা হয়েছিল। একটি পরিবাহী গহ্বরে একটি RF সংকেত নির্দেশ করার পরিবর্তে, একটি DLA একটি অস্তরক পদার্থের মধ্যে একটি ক্ষুদ্র চ্যানেল জুড়ে একটি লেজার ফায়ারিং জড়িত। এটি চ্যানেলের মধ্যে একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে, যা একটি অনুরণিত গহ্বর হিসাবে কাজ করে। গহ্বরের ন্যানোস্ট্রাকচার অপ্টিমাইজ করে এবং চ্যানেলের মাধ্যমে যখন ইলেকট্রন পাঠানো হয় তখন সতর্কতার সময় দ্বারা, কণাগুলি ত্বরান্বিত হয়।
যদিও এই সেটআপের পদার্থবিজ্ঞানটি আরও প্রচলিত এক্সিলারেটর ডিজাইনের সাথে ব্যাপকভাবে অনুরূপ, এটি একটি বিশাল উচ্চ ত্বরণ গ্রেডিয়েন্ট অফার করে। এটি অ্যাক্সিলারেটরের আকার সঙ্কুচিত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে - অন্তত নীতিগতভাবে।
"এই ডাইলেক্ট্রিকগুলি লেজার থেকে টিকে থাকতে পারে তামা RF তরঙ্গ থেকে যা সামলাতে পারে তার চেয়ে এক থেকে দুই অর্ডার মাত্রা বেশি, এবং এইভাবে, তাত্ত্বিকভাবে, একটি ত্বরণ গ্রেডিয়েন্ট এক থেকে দুই অর্ডার উচ্চতর হতে পারে," ব্রডডাস ব্যাখ্যা করেন। যাইহোক, তিনি উল্লেখ করেছেন যে গহ্বরের প্রস্থকে ছয়টি ক্রম মাত্রার দ্বারা সঙ্কুচিত করা চ্যালেঞ্জগুলিকে প্রবর্তন করে - কীভাবে ইলেকট্রনগুলিকে একটি মরীচিতে বন্দী রাখা যায় এবং গহ্বরের দেয়ালে বিপর্যস্ত না হওয়া সহ।
এখন, Broaddus এবং সহকর্মীরা তিনটি প্রযুক্তিগত অগ্রগতির উপর অঙ্কন করে এই চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করেছে। এগুলি খুব সুনির্দিষ্ট সেমিকন্ডাক্টর ন্যানোস্ট্রাকচার তৈরি করার ক্ষমতা; স্থিতিশীল পুনরাবৃত্তি হার সহ উজ্জ্বল, সুসঙ্গত ফেমটোসেকেন্ড লেজার ডাল উত্পাদন করার ক্ষমতা; এবং মিলিমিটার দৈর্ঘ্যের অর্ধপরিবাহী গহ্বরের মধ্যে অতি উচ্চ ভ্যাকুয়াম বজায় রাখার ক্ষমতা।
নতুন ন্যানোস্ট্রাকচার এবং ডাল
ন্যানোস্ট্রাকচারের যত্নশীল নকশা এবং বিশেষভাবে আকৃতির লেজার ডাল ব্যবহার করে, দলটি তাদের নতুন গহ্বরের মধ্যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল যা একটি মরীচিতে ইলেক্ট্রনকে ফোকাস করে।
এটি দলটিকে 0.708 মিমি দূরত্বে ইলেকট্রনের একটি সীমিত রশ্মিকে ত্বরান্বিত করার অনুমতি দেয়, যার শক্তি 24 keV দ্বারা বৃদ্ধি পায়। "এটি পূর্ববর্তী অ্যাক্সিলারেটরের তুলনায় উভয় যোগ্যতার পরিসংখ্যানে মাত্রা বৃদ্ধির ক্রম উপস্থাপন করে," ব্রডডাস ব্যাখ্যা করে।
ইনভার্স-ডিজাইন অ্যালগরিদম দ্বারা তৈরি অ্যাক্সিলারেটর-অন-এ-চিপ
তাদের সর্বশেষ কৃতিত্বের উপর ভিত্তি করে, দলটি আত্মবিশ্বাসী যে DLAs উপ-আপেক্ষিক ইলেক্ট্রন শক্তি অর্জনের জন্য গবেষকদের দক্ষতার ব্যাপক উন্নতি করতে পারে। "ডিএলএগুলিকে এখন একটি প্রকৃত এক্সিলারেটর প্রযুক্তি হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, যেখানে আমরা আমাদের ডিভাইসগুলি থেকে ঐতিহ্যগত অ্যাক্সিলারেটর পরামিতিগুলি বের করতে পারি এবং যা অন্যান্য এক্সিলারেটর প্রযুক্তির সাথে তুলনা করা যেতে পারে," ব্রডডাস ব্যাখ্যা করে৷
পরিবর্তে, এই উন্নতিগুলি মৌলিক পদার্থবিজ্ঞানে নতুন আবিষ্কারের পথ প্রশস্ত করতে পারে, এবং এমনকি শিল্প এবং ওষুধ সহ ক্ষেত্রে নতুন সুবিধাও দিতে পারে।
গবেষণায় বর্ণনা করা হয়েছে দৈহিক পর্যালোচনা চিঠি.
- এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
- PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
- প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
- প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
- প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
- উত্স: https://physicsworld.com/a/dielectric-laser-accelerator-creates-focused-electron-beam/
