PAPS ஒளிக்கதிர் லேசரில் அதிக சராசரி வெளியீட்டு திறனை அடையுமா?
ஒளிமின்எதிர்வாய்(Photocathode) டிரைவ் லேசர் மேம்பட்ட ஃபோட்டான் மூலத்தின் (PAPS- Platform of Advanced Photon Source) பிளாட்ஃபார்மின் ஒளிக்கதிர் சோதனை அமைப்பின் முக்கிய பாகங்களில் ஒன்றாகும். சமீபத்தில், சீன அறிவியல் அகாடமியின் உயர் ஆற்றல் இயற்பியல் நிறுவனத்திலிருந்து (IHEP- Institute of High Energy Physics) ஆராய்ச்சியாளர்கள் லேசரின் முக்கிய பெருக்கியின் 116 W ஐ விட அதிகமான வெளியீட்டு திறனைப் பெற்றனர். இந்த ஆய்வு ஆப்டிக்ஸ் எக்ஸ்பிரஸில் வெளியிடப்பட்டது.
லேசர்-இயக்கப்படும் ஒளிமின்எதிர்வாய்களுடன் கூடிய எலக்ட்ரான் ஆதாரங்கள் கட்டுறா எலக்ட்ரான் லேசர்கள் (FEL-Free Electron Laser) மற்றும் ஆற்றல் மீட்பு லினாக்ஸ் (ERL- energy recovery linacs) ஆகியவற்றில் குறைந்த உமிழ்வு கற்றை மற்றும் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய மொத்த நீளம் காரணமாக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உயர்தர எலக்ட்ரான் விட்டங்களைப் பெறுவதற்காக, பல்வேறு லேசர் கற்றை வடிவமைக்கும் முறைகள் பொதுவாக இந்த வகை எலக்ட்ரான் மூலத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
இருப்பினும், படிகங்களை உருவாக்கும் பிரதிபலிப்பு மற்றும் உறிஞ்சுதல் காரணமாக, லேசர் கற்றையின் தூண்டப்பட்ட ஆற்றல் இழப்பு 90% வரை அதிகமாக இருக்கலாம். இந்த ஆற்றல் இழப்பு ஒளிச்சேர்க்கையில் திட்டமிடப்பட்ட லேசர் திறனைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. எனவே சராசரி எலக்ட்ரான் கற்றை மின்னோட்டம். இந்த சிக்கலை சமாளிக்க ஒரு நேரடி மற்றும் பயனுள்ள வழியில் வடிவமைக்கும் செயல்முறைக்கு அதிக லேசர் திறனை வழங்குவதாகும்.
இந்த ஆய்வில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் அதிக லேசர் திறனை அடைவதில் அனைத்து ஃபைபர் லேசர் அமைப்பை உருவாக்கினர். ஒரு தண்டின் மூலம் யெட்டர்பியம் மாசுட்டப்பட்ட ஃபோட்டானிக் கிரிஸ்டல் ஃபைபர் முக்கிய பெருக்கியாக இருந்தது.
இந்த அமைப்பு 116.2 W சராசரி அகச்சிவப்பு வெளியீட்டு சக்தியையும் 39.4 W பச்சை லேசர் வெளியீட்டு சக்தியையும் அதிர்வெண் பெருக்கத்திற்குப் பிறகு உற்பத்தி செய்து வருகிறது.
இந்த ஆய்வின் முடிவுகள் நீண்ட தூர பரிமாற்றத்தில் பல்வேறு சிரமங்களை சமாளிக்க மற்றும் உயர் மின்னோட்டம் மற்றும் உயர்தர எலக்ட்ரான் கற்றைகளை அடைய வழி வகுக்கிறது.
References: