ম্যাটেরিয়ালস ক্যারেক্টারাইজেশন এবং ফেব্রিকেশন সেন্টার একাডেমিয়া এবং ইন্ডাস্ট্রি পরিবেশন করে - ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড

ম্যাটেরিয়ালস ক্যারেক্টারাইজেশন এবং ফেব্রিকেশন সেন্টার একাডেমিয়া এবং ইন্ডাস্ট্রি পরিবেশন করে - ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড

নিনা হেনিগ একজন উপকরণ গবেষক যিনি ওয়াটারলু অ্যাডভান্সড টেকনোলজি ল্যাবরেটরি (ডব্লিউএটিল্যাব) পরিচালনা করেন, যা কানাডার ওয়াটারলুতে একটি মাল্টিডিসিপ্লিনারি ম্যাটেরিয়াল ক্যারেক্টারাইজেশন এবং ফ্যাব্রিকেশন রিসার্চ সেন্টার। তিনি হামিশ জনস্টনকে WATLab-এর যন্ত্র এবং পরিষেবা সম্পর্কে এবং গবেষকরা কীভাবে বিস্তৃত ক্ষেত্রে ব্যবহার করেন সে সম্পর্কে বলেন

নিনা হেনিগ
মাল্টিডিসিপ্লিনারি চরিত্রায়ন ওয়াটারলু বিশ্ববিদ্যালয়ের ওয়াটল্যাবে নিনা হেনিগ। (সৌজন্যে: ইউনিভার্সিটি অফ ওয়াটারলু)

আপনি কি WATLab এর একটি সংক্ষিপ্ত বিবরণ দিতে পারেন, এর প্রধান যন্ত্র এবং আপনি ব্যবহারকারীদের প্রধান যন্ত্রগুলি কি প্রদান করেন এবং আপনি ব্যবহারকারীদের কি প্রদান করেন

WATLab হল ওয়াটারলু বিশ্ববিদ্যালয়ের রসায়ন বিভাগের একটি মাল্টি-ইউজার মেট্রোলজি সুবিধা। এটি 2000 সালে অধ্যাপক কাম টং লেউং দ্বারা প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল এবং এর প্রথম দুটি যন্ত্র ছিল একটি লিও 1530 ফিল্ড এমিশন মাইক্রোস্কোপ এবং একটি ভিজি এসকাল্যাব এক্স-রে ফটোইলেক্ট্রন স্পেকট্রোস্কোপি (এক্সপিএস) টুল। বর্তমানে, সর্বাধিক অ্যাক্সেস করা যন্ত্রগুলির মধ্যে রয়েছে স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (SEMs), XPS, একটি উচ্চ রেজোলিউশন ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ (HRTEM), ইলেক্ট্রন এবং আয়ন বিম লিথোগ্রাফি সিস্টেম (রাইথ দ্বারা সরবরাহ করা), সেকেন্ডারি আয়ন ভর স্পেকট্রোমেট্রি (SIMS), পাশাপাশি এটম ফোর্স মাইক্রোস্কোপি, এক্স-রে ডিফ্রাকশন এবং রমন এবং ইমেজিং স্পেকট্রোস্কোপি। আমাদের কাছে আরও বিশেষ সরঞ্জাম রয়েছে, যেমন একটি Zeiss হিলিয়াম আয়ন মাইক্রোস্কোপ এবং একটি থার্মো ভিজি অগার ইমেজিং মাইক্রোস্কোপ, সম্পূর্ণ তালিকা আমাদের ওয়েবসাইটে উপলব্ধ, watlabs.com.

কিভাবে ব্যবহারকারীরা WATLab-এর সাথে যোগাযোগ করে? তারা কি সরঞ্জাম ব্যবহার করতে আসে, নাকি তারা তাদের নমুনাগুলি আপনার কাছে পাঠায়?

COVID-19 মহামারী চলাকালীন, আমরা দূরবর্তী পরিষেবার দিকে এগিয়ে গিয়েছিলাম। যাইহোক, আমরা এখন ব্যবহারকারী দ্বারা পরিচালিত (প্রধানত SEM) এবং অপারেটর পরিষেবা মেট্রোলজির আমাদের স্বাভাবিক মিশ্রণে ফিরে এসেছি। আমাদের ফান্ডিং এজেন্সি থেকে শিক্ষা ছিল মূল ম্যান্ডেটের একটি বড় অংশ, এবং আমরা কিছু সরঞ্জাম নিরাপদে এবং কার্যকরভাবে ব্যবহার করার জন্য সংক্ষিপ্ত প্রশিক্ষণ ক্লাস অফার করি। বেশিরভাগ প্রকল্পে ব্যবহারকারীদের সাথে তাদের ফলাফলগুলি কীভাবে ব্যাখ্যা করা যায় এবং ডেটার সীমাবদ্ধতা বোঝা যায় সে বিষয়ে আলোচনা জড়িত। যাইহোক, আমাদের তহবিলের বেশির ভাগই একটি ফি-ফর-সার্ভিস মডেলের উপর, তাই আমাদের আরও জটিল এবং ব্যয়বহুল সরঞ্জামগুলির ব্যাপক আলোচনা এবং ব্যবহারকারীর ক্রিয়াকলাপ ব্যয়বহুল নয়।

আপনি কি আমাদের বিশ্ববিদ্যালয়ে আপনার ব্যবহারকারীর ভিত্তি সম্পর্কে একটি ধারণা দিতে পারেন - ব্যবহারকারীরা কোন বিভাগ থেকে এসেছেন?

আমাদের ব্যবহারকারীদের অধিকাংশই ওয়াটারলু বিশ্ববিদ্যালয়ের ছাত্র এবং অনুষদ এবং স্থানীয় প্রযুক্তি কোম্পানি। এছাড়াও আমরা সারা কানাডা এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বিশ্ববিদ্যালয় এবং প্রাথমিক পর্যায়ের কোম্পানিগুলির গবেষকদের সহায়তা করি। আমাদের বেশিরভাগ সরঞ্জাম এবং দক্ষতা ধাতু, সিরামিক, সেমিকন্ডাক্টরের মতো অজৈব পদার্থের সাথে সম্পর্কিত, যদিও আমরা বেশ কয়েকটি পলিমার এবং জীবন বিজ্ঞান প্রকল্প করেছি। ওয়াটারলুতে আমাদের ব্যবহারকারীর ভিত্তি রসায়ন, পদার্থবিদ্যা, পৃথিবী এবং পরিবেশ বিজ্ঞানে বিস্তৃত। আমরা মেকানিক্যাল, রাসায়নিক, সিভিল এবং সিস্টেম ডিজাইন ইঞ্জিনিয়ারিং সহ ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগের লোকেদের সাথেও কাজ করি - এবং আমরা বিশ্ববিদ্যালয়ের অন্যান্য বিভাগের লোকদের সাথে মাঝে মাঝে প্রকল্প করি।

আপনি অফার করেন এমন কিছু জনপ্রিয় পরিষেবা কী কী?

আমাদের সবচেয়ে জনপ্রিয় টুল হল শক্তি বিচ্ছুরণকারী এক্স-রে স্পেকট্রোস্কোপি (SEM/EDS) সহ ফিল্ড-এমিশন স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ। ন্যানোসায়েন্সে, টেন-অফ-ন্যানোমিটার দৈর্ঘ্যের স্কেলে উপকরণগুলি সহজেই পর্যবেক্ষণ এবং বিশ্লেষণ করার ক্ষমতা সাম্প্রতিক বছরগুলিতে ক্ষেত্রটি এতটা প্রসারিত হওয়ার একটি কারণ।   

VG-EScalab XPS

এর পরে, VG-ESCALab XPS টুল হল আমাদের ব্যবহারকারীদের দ্বারা সংরক্ষিত সরঞ্জামের অংশ।  XPS বিভিন্ন যৌগের ভ্যালেন্স অবস্থা বিশ্লেষণ করার জন্য একটি শক্তিশালী টুল। উদাহরণস্বরূপ, গ্রাফাইটে কার্বন বন্ড রয়েছে যার সাথে SP2 হাইব্রিডাইজেশন এবং ডায়মন্ড sp3 হাইব্রিডাইজেশন রয়েছে। এই বিভিন্ন বন্ধন কাঠামো XPS-এ কার্বন গতিশক্তির শিখরে স্থানান্তর হিসাবে লক্ষ্য করা যায়। XPS এর আরেকটি সুবিধা হল এর চরম পৃষ্ঠ সংবেদনশীলতা। XPS সাধারণত নমুনা পৃষ্ঠের শুধুমাত্র এক বা দুই ন্যানোমিটার অনুসন্ধান করে, অন্তর্নিহিত সাবস্ট্রেট থেকে কোনো শব্দ ছাড়াই। এটি একজনকে সঠিকভাবে পাতলা ফিল্ম উপকরণ বিশ্লেষণ করতে দেয়।

আপনি কি WATLab এ করা কিছু উল্লেখযোগ্য বৈজ্ঞানিক গবেষণা এবং শিল্প কাজের কয়েকটি উদাহরণ দিতে পারেন?

স্থানীয়ভাবে, আমরা বানোয়াট সমস্যা-শুটিং এবং পরিবেশগত প্রতিকারে সহায়তা করেছি। একজন আর্থ সায়েন্সেস ফ্যাকাল্টি সদস্যের একটি প্রকল্প ছিল একটি খনির স্থানের কাছে মাটিতে আর্সেনিকের উপস্থিতি এবং ফর্ম খোঁজা৷ আমরা প্রচুর পরিমাণে পাতলা অংশের নমুনার মধ্য দিয়ে গিয়েছিলাম এসইএম এর সাথে ভারী ক্ষয়প্রাপ্ত আর্সেনিক খনিজগুলি খুঁজে বের করার জন্য, এবং আর্সেনিক যৌগগুলি কিনা তা নির্ধারণ করতে ইডিএস এবং এক্সপিএস দিয়ে মূল্যায়ন করেছি।  জড় বা পরিবেশগতভাবে সক্রিয় ছিল।   

ওয়াটারলু-ভিত্তিক ব্ল্যাকবেরির একটি পুরানো প্রকল্প ছিল হেক্সাভ্যালেন্ট ক্রোমিয়ামের উপস্থিতির জন্য তাদের সরবরাহ শৃঙ্খলে উপকরণগুলি মূল্যায়ন করা, যা কার্সিনোজেনিক এবং ইউরোপীয় ইউনিয়নে নিষিদ্ধ।  যেহেতু ক্রোমিয়ামের বিভিন্ন ভ্যালেন্স সাধারণত রঙ্গকগুলিতে ব্যবহৃত হয়, এবং শুধুমাত্র হেক্সাভ্যালেন্ট ক্রোমিয়ামই বিপজ্জনক, তাই ESCALab উপকরণগুলিতে ক্রোমিয়াম বন্ধনের অবস্থা নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।

অতি সম্প্রতি, একটি স্থানীয় স্টার্ট-আপ কোম্পানী ডায়াপার, ওয়াইপস এবং ফিল্টার সহ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য দীর্ঘ এবং সূক্ষ্ম ফাইবার দিয়ে গলে যাওয়া পলিমার ফাইবার তৈরির জন্য একটি নতুন প্রক্রিয়া তৈরি করেছে। তারপরে COVID-19 উপস্থিত হয়েছিল, তাই সংস্থাটি ফিল্টার অ্যাপ্লিকেশনটিতে মনোনিবেশ করেছিল। পাতলা ফাইবারগুলি ফিল্টার জুড়ে একটি ছোট চাপ ড্রপের সাথে ছোট কণাগুলিকে সরানোর অনুমতি দেয়, যা দক্ষতা উন্নত করে। কোন ফ্যাক্টরগুলি সর্বোত্তম তা নির্ধারণ করতে আমরা বিভিন্ন অবস্থার অধীনে তৈরি তাদের ফাইবার সামগ্রীগুলিকে চিত্রিত করতে SEM ব্যবহার করেছি।

ওয়াটল্যাবে কাজ করার জন্য আপনি কোন কর্মজীবনের পথ অনুসরণ করেছেন?

আমি মন্ট্রিলের ম্যাকগিল ইউনিভার্সিটিতে পদার্থবিজ্ঞানের স্নাতক ডিগ্রি এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের উইসকনসিন-ম্যাডিসন বিশ্ববিদ্যালয়ে পদার্থ বিজ্ঞান এবং প্রকৌশলে পিএইচডি করেছি। আমার পিএইচডি প্রকল্পটি ইট্রিয়াম বেরিয়াম কপার অক্সাইড শস্যের সীমানাগুলির সুপারকন্ডাক্টিং বৈশিষ্ট্যগুলি তৈরি, বিশ্লেষণ এবং পরিমাপ করছিল। এর পরে, আমি কানাডায় ফিরে আসার আগে ক্যালিফোর্নিয়ায় পোস্ট-ডক এবং গবেষণা বিজ্ঞানী হিসাবে কাজ করেছি। এটি আমাকে বিভিন্ন সরঞ্জাম এবং পরিমাপ কৌশলগুলির সাথে অভিজ্ঞতার পাশাপাশি সমস্যা-শুটিং সরঞ্জামের অভিজ্ঞতা দিয়েছে।

আপনি আপনার কাজ সম্পর্কে সবচেয়ে উপভোগ করেন কি?

WATLab-এ কাজ করার বিষয়ে সবচেয়ে আকর্ষণীয় বিষয় হল আমাদের ব্যবহারকারীরা যে বিভিন্ন প্রকল্পে কাজ করছে তার বৈচিত্র্য। একটি নতুন ডেটাসেটে প্রত্নবস্তু (বা না!) অধ্যয়ন করা সবসময়ই চ্যালেঞ্জিং। আমি আমাদের সরঞ্জাম সম্পর্কে অনেক কিছু শিখেছি, এবং এই সরঞ্জামগুলিকে বিভিন্ন একাডেমিক এলাকায় কীভাবে প্রয়োগ করতে হয় সে সম্পর্কে। ব্যবহারকারীদের সাথে শেখানো এবং যোগাযোগ করা হল অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ দক্ষতা যা আমি WATLab এ থাকাকালীন বিকাশ করেছি।

সময় স্ট্যাম্প:

থেকে আরো ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড