ফ্রিকোয়েন্সি কম্ব প্রতি 20 ন্যানোসেকেন্ডে অণু সনাক্ত করে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

ফ্রিকোয়েন্সি কম্ব প্রতি 20 ন্যানোসেকেন্ডে অণু সনাক্ত করে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

রংধনু-রঙের ডেটা প্লট সময়ের সাথে আলোর শোষণ (উল্লম্ব) দেখাচ্ছে (অনুভূমিক বাম থেকে ডানে) ফ্রিকোয়েন্সি (অনুভূমিক সামনে থেকে পিছনে)
একটি নতুন ফ্রিকোয়েন্সি চিরুনি সেটআপ একটি বায়ু-ভরা চেম্বারে একটি অগ্রভাগ থেকে সুপারসনিক গতিতে কার্বন ডাই অক্সাইড গ্যাসের পলায়নের মুহূর্তের বিশদ ক্যাপচার করতে পারে, তারপর চেম্বারের মধ্যে জটিল বায়ুগতিবিদ্যার কারণে গ্যাসের দ্রুত দোলন। ডেটা প্লট সময়ের সাথে আলোর শোষণ (উল্লম্ব) দেখায় (অনুভূমিক বাম থেকে ডানে) বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি জুড়ে (অনুভূমিক সামনে থেকে পিছনে)। সৌজন্যে: জি. ম্যাথিউস/কলোরাডো বোল্ডার বিশ্ববিদ্যালয়

ফ্রিকোয়েন্সি কম্বস - বিশেষায়িত লেজার যা আলোর জন্য একটি পরিমাপের কাঠির মতো কাজ করে - সাধারণত আলোর কোন ফ্রিকোয়েন্সি তারা শোষণ করে তা সনাক্ত করে একটি নমুনায় অজানা অণুগুলি সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। সাম্প্রতিক অগ্রগতি সত্ত্বেও, যদিও, কৌশলটি এখনও অনেক ফিজিওকেমিক্যাল এবং জৈবিক প্রক্রিয়ার বৈশিষ্ট্যের ন্যানোসেকেন্ড টাইমস্কেলে স্পেকট্রা রেকর্ড করতে সংগ্রাম করে।

এ গবেষকরা ইউএস ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ স্ট্যান্ডার্ডস অ্যান্ড টেকনোলজি (এনআইএসটি) মেরিল্যান্ডের গেথার্সবারিতে, টপটিকা ফটোনিক্স এজি এবং কলোরাডো বিশ্ববিদ্যালয়, বোল্ডার প্রতি 20 ন্যানোসেকেন্ডে একটি নমুনায় নির্দিষ্ট অণু সনাক্ত করতে পারে এমন একটি ফ্রিকোয়েন্সি কম্ব সিস্টেম তৈরি করে এখন এই ত্রুটিটি সমাধান করেছে। তাদের কৃতিত্বের মানে হল যে প্রযুক্তিটি দ্রুত-চলমান প্রক্রিয়াগুলির মধ্যবর্তী পদক্ষেপগুলি সমাধান করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন হাইপারসনিক জেট ইঞ্জিন এবং প্রোটিন ভাঁজগুলিতে ঘটে।

আণবিক আঙ্গুলের ছাপ সনাক্তকরণ

নতুন কাজে এনআইএসটি প্রকল্পের নেতা ড ডেভিড লং এবং সহকর্মীরা ইলেক্ট্রো-অপ্টিক মডুলেটর ব্যবহার করে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক স্পেকট্রামের কাছাকাছি-ইনফ্রারেড অঞ্চলে দুটি অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি কম্ব তৈরি করেছে। তারপরে তারা এই চিরুনিগুলিকে একটি অপটিক্যাল প্যারামেট্রিক অসিলেটর নামে পরিচিত একটি ডিভাইসের জন্য পাম্প লেজার হিসাবে ব্যবহার করেছিল যা বর্ণালীভাবে চিরুনিগুলিকে মধ্য-ইনফ্রারেডে অনুবাদ করে। এই অনুবাদটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ মধ্য-ইনফ্রারেড অঞ্চলটি এত শক্তিশালী আলো শোষণ বৈশিষ্ট্যের আবাসস্থল (বিশেষত বায়োমেটেরিয়ালগুলিতে) যে এটি "আঙ্গুলের ছাপ অঞ্চল" হিসাবে পরিচিত। চিরুনিগুলির উচ্চ শক্তি এবং সমন্বয়, তাদের ফ্রিকোয়েন্সি "দাঁত" এর বিস্তৃত ব্যবধান সহ, এই আণবিক লাইনের আকারগুলিকে উচ্চ গতিতে রেকর্ড করার অনুমতি দেয়।

অত্যন্ত কার্যকরী হওয়ার পাশাপাশি, নতুন সেট আপ তুলনামূলকভাবে সহজ। "মিড-ইনফ্রারেডে ডুয়াল কম্ব স্পেকট্রোস্কোপির জন্য অন্যান্য অনেক পদ্ধতির জন্য দুটি পৃথক চিরুনি প্রয়োজন যা একে অপরের সাথে শক্তভাবে লক করতে হবে," লং ব্যাখ্যা করে। "এর অর্থ হল একটি ব্যাপকভাবে বর্ধিত পরীক্ষামূলক জটিলতা। আরও কী, আগের কৌশলগুলিতে সাধারণত উচ্চ শক্তি বা চিরুনি ব্যবধানকে পর্যাপ্ত বড় মানগুলিতে সুরক্ষিত করার সম্ভাবনা ছিল না।"

লং যোগ করে, এই ব্যাপকভাবে ব্যবধানযুক্ত টিউনিং সম্ভব, কারণ নতুন ইলেক্ট্রো-অপ্টিক চিরুনিতে শুধুমাত্র 14টি "দাঁত" রয়েছে, যা প্রচলিত ফ্রিকোয়েন্সি চিরুনিগুলির জন্য হাজার হাজার বা এমনকি লক্ষ লক্ষের তুলনায়। এইভাবে প্রতিটি দাঁতের অনেক বেশি শক্তি রয়েছে এবং ফ্রিকোয়েন্সিতে অন্যান্য দাঁতের থেকে অনেক বেশি, যার ফলে স্পষ্ট, শক্তিশালী সংকেত পাওয়া যায়।

"নতুন পদ্ধতির নমনীয়তা এবং সরলতা এর দুটি প্রধান শক্তি," তিনি বলেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "ফলস্বরূপ, এটি রাসায়নিক গতিবিদ্যা এবং গতিবিদ্যা, দহন বিজ্ঞান, বায়ুমণ্ডলীয় রসায়ন, জীববিজ্ঞান এবং কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যা অধ্যয়ন সহ বিস্তৃত পরিমাপের লক্ষ্যগুলির জন্য প্রযোজ্য।"

সুপারসনিক CO2 ডাল

একটি পরীক্ষা হিসাবে, গবেষকরা CO এর সুপারসনিক ডাল পরিমাপ করতে তাদের সেটআপ ব্যবহার করেছেন2 একটি বায়ু ভর্তি চেম্বারে একটি ছোট অগ্রভাগ থেকে প্রস্থান করা। তারা CO পরিমাপ করতে সক্ষম হয়েছিল2/বায়ু মিশ্রণ অনুপাত এবং পর্যবেক্ষণ করুন কিভাবে CO2 বায়ুর চাপের দোলন তৈরি করতে বাতাসের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। এই ধরনের তথ্যগুলি বিমানের ইঞ্জিনগুলিতে ঘটতে থাকা প্রক্রিয়াগুলিকে আরও ভালভাবে বোঝার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে এবং তাই আরও ভালগুলির বিকাশে সহায়তা করতে পারে।

এই পরীক্ষা-নিরীক্ষার ফলো-আপ হিসাবে, যার বিস্তারিত বিবরণ রয়েছে প্রকৃতি ফোটোনিক্স, গবেষকরা বলছেন যে তারা এখন অন্যান্য বৈজ্ঞানিকভাবে আকর্ষণীয় রাসায়নিক সিস্টেম অধ্যয়ন করতে চান।

সময় স্ট্যাম্প:

থেকে আরো ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড