 |
|
bahar871@yahoo.com
|
|
|
 |
|
ليزر با استفاده از موج برها |
پنجشنبه چهاردهم آبان 1388 |
|
|
|
|
|
|
محققان با استفاده از تحقيقات انجام گرفته در زمينه تابش الكترومغناطيس و فيبرهاي نوري، پرتوهاي شبه ليزر را در ناحيه بالاي ماوراي بنفش ايجاد كردند. اين پرتوها كاملا موازي هستند و در ناحيه طيفي قرار دارند كه تا به حال هيچ ليزري در اين ناحيه ساخته نشده است. طول موج اين پرتوها ۱۰ تا ۱۰۰ مرتبه كوتاهتر از طول موج مريي است يعني در كوتاه ترين طول موج هاي ناحيه ماوراي بنفش قرار دارند كه اصطلاحا (EUV) ناميده مي شود. با استفاده از اين پرتوها دانشمندان قادر خواهند بود كه رفتارهاي بسيار ريز را مشاهده كرده و الگوهاي مينياتوري را ايجاد كنند. اين موفقيت بر پايه ابزار جديدي به نام موج بر طراحي شده است. اين دستگاه عبارت است از يك شيشه استوانه اي كه يك برآمدگي دارد. موج بر به نحوي طراحي شده است كه روي امواج نوري كه در طول شيشه حركت مي كنند تاثير مي گذارد و كمك مي كند كه اين امواج همديگر را تقويت كنند. اين پرتو جديد داراي حداكثر تواني در حد مگاوات و طول موج هايي در مقياس نانومتر است. با توسعه كارهاي اوليه اي كه در اين زمينه انجام شده بود گروهي از محققان به سرپرستي هنري كاپيتان و مارگارت مورنان از دانشگاه كلرادو، پرتوهاي EUV را ايجاد كردند. براي به دست آوردن پرتوهاي EUV بايد از يك ليزر قوي با پالس بسيار كوتاه استفاده كرد. طوري كه در مدت يك فمتوثانيه (۱۵-۱۰ثانيه) باريكه اي از ليزر را از داخل موج بر عبور داد. نور شديد ليزر باعث شكافته شدن اتم هاي گاز داخل موج بر مي شود و در نتيجه يون هاي باردار و الكترون ها ايجاد مي شوند. در عين حال پرتو ليزر الكترون ها را تا انرژي بسيار زيادي شتاب مي دهد. اين الكترون هاي شتابدار دوباره با يون هاي گازي داخل موج بر برخورد مي كنند و نتيجه اين كار تابش الكترومغناطيسي است. در آزمايش انجام شده، تابش الكترومغناطيسي، فوتون هايي در طول موج EUV هستند. به علت استفاده از ليزر اين پرتوهاي جديد با سرعت يكساني تابش مي شوند يعني تطابق فاز هم دارند. نكته قابل توجه در توليد اين پرتوها آن است كه ساختمان موج بر بسيار ساده است و فقط از يك استوانه شيشه اي تنظيم شده تشكيل شده است. پرتوهاي خارج شده (EUV) همانند نور يك ليزر هستند كه سرعت آنها توسط يك تنظيم كننده كاهش يافته است. آهسته تر كردن سرعت ليزر باعث مي شود كارايي افزايش يابد و در نتيجه جرياني همدوس از فوتون ها حاصل مي شود كه از سيستم به خارج شليك مي شوند. با افزايش انرژي تابش الكترومغناطيسي تا حد بسيار زياد مي توان به محدوده EUV رسيد. نكته جالب توجه ديگر اندازه بسيار كوچك اين دستگاه در مقايسه با موارد مشابه است كه چنين طول موج هايي را توليد مي كنند. اين دستگاه درواقع كوچكترين دستگاه طراحي شده است كه چنين طول موج هاي كوتاهي را توليد مي كند. چرا كه مولدهاي ليزري قبلي بسيار بزرگ بوده و حجمي معادل يك اتاق را اشغال مي كردند اما ليزر جديد به اندازه يك ميز تحرير است. البته براي توليد اين پرتوها بايد فيبر موج بر را با پرتو ليزر كاملا تنظيم كنيم. با تنظيم دقيق، ميزان تواني كه از اين چشمه مي گيريم از چشمه هاي مشابه بسيار زيادتر خواهد بود. فاصله طيفي محدوده EUV تا UV حدود ۶ نانومتر است. گروه كلرادو اميدوارند كه بتوانند محدوده اين پرتوها را گسترش دهند تا محدوده طيفي پايين تر از ۴ نانومتر را نيز در بر گيرد. چرا كه اين محدوده بهترين وضعيت را براي تصويربرداري از ساختارهاي بيولوژيكي داراست. توليد پرتو در اين محدوده امكان آن را فراهم مي كند كه دانشمندان، ميكروسكوپي را براي تصويربرداري از بافت هاي زنده ساخته و همچنين روشي را براي مشاهده ساختارهايي در حد نانو ابداع كنند. طي ۱۰ سال آينده نور ليزر تمام ناحيه طيفي تا پرتو X را خواهد پوشاند و از پرتوهاي به دست آمده براي ساخت دقيق ترين ميكروسكوپ هاي ممكن استفاده خواهد شد. همچنين مشاهده حركات پيچيده امواج اتم ها در واكنش هاي شيميايي امكان پذير خواهد شد. اين پروژه با حمايت بنياد ملي علوم انجام مي شود و دپارتمان انرژي هم در اين پروژه سرمايه گذاري كرده است. اين پروژه توسط دانشگاه كلرادو و موسسه ملي استاندارد و تكنولوژي انجام مي شود.
|
|
|
|
 |
| |
|
|
|
|