فریکوئنسی کامب ہر 20 نینو سیکنڈز میں مالیکیولز کی شناخت کرتا ہے – فزکس ورلڈ

تعدد کنگھی - خصوصی لیزرز جو روشنی کے لیے پیمائش کرنے والی چھڑی کی طرح کام کرتے ہیں - عام طور پر نمونے میں نامعلوم مالیکیولز کی شناخت کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں یہ معلوم کرکے کہ وہ روشنی کی کن تعدد کو جذب کرتے ہیں۔ حالیہ پیشرفت کے باوجود، تاہم، یہ تکنیک اب بھی بہت سے فزیو کیمیکل اور حیاتیاتی عمل کی خصوصیت کے نینو سیکنڈ ٹائم اسکیل پر سپیکٹرا کو ریکارڈ کرنے کے لیے جدوجہد کر رہی ہے۔

میں محققین یو ایس نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف اسٹینڈرڈز اینڈ ٹکنالوجی (NIST) Gaithersbury، میری لینڈ میں، Toptica Photonics AG اور کولوراڈو یونیورسٹی، بولر نے اب ایک فریکوئنسی کومب سسٹم تیار کرکے اس خرابی کو دور کیا ہے جو ہر 20 نینو سیکنڈ بعد نمونے میں مخصوص مالیکیولز کا پتہ لگا سکتا ہے۔ ان کے کارنامے کا مطلب یہ ہے کہ ٹیکنالوجی کو تیز رفتاری سے چلنے والے عمل میں درمیانی مراحل کو حل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسے کہ ہائپرسونک جیٹ انجن اور پروٹین فولڈنگ میں ہونے والے۔

مالیکیولر فنگر پرنٹس کا پتہ لگانا

نئے کام میں، NIST منصوبے کے رہنما ڈیوڈ لانگ اور ساتھیوں نے الیکٹرو آپٹک ماڈیولٹرز کا استعمال کرتے ہوئے برقی مقناطیسی سپیکٹرم کے قریب اورکت والے علاقے میں دو آپٹیکل فریکوئنسی کنگھیاں تیار کیں۔ اس کے بعد انہوں نے ان کنگھیوں کو ایک آلے کے لیے پمپ لیزر کے طور پر استعمال کیا جو آپٹیکل پیرامیٹرک آسکیلیٹر کے نام سے جانا جاتا ہے جو کنگھیوں کو درمیانی اورکت میں spectrally ترجمہ کرتا ہے۔ یہ ترجمہ اہم ہے کیونکہ وسط اورکت والا خطہ روشنی جذب کرنے والی بہت سی مضبوط خصوصیات کا گھر ہے (خاص طور پر بائیو میٹریل میں) کہ اسے "فنگر پرنٹ ریجن" کے نام سے جانا جاتا ہے۔ کنگھی کی اعلی طاقت اور ہم آہنگی، ان کے فریکوئنسی "دانتوں" کے وسیع وقفہ کے ساتھ، ان مالیکیولر لائن کی شکلوں کو تیز رفتاری سے ریکارڈ کرنے کی اجازت دیتی ہے۔

انتہائی موثر ہونے کے ساتھ ساتھ، نیا سیٹ اپ بھی نسبتاً آسان ہے۔ "درمیان اورکت میں دوہری کنگھی سپیکٹروسکوپی کے لیے بہت سے دوسرے طریقوں کے لیے دو الگ الگ کنگھیوں کی ضرورت ہوتی ہے جنہیں ایک دوسرے سے مضبوطی سے بند کرنا ہوتا ہے،" لانگ بتاتے ہیں۔ "اس کا مطلب ہے کہ تجرباتی پیچیدگی میں بہت زیادہ اضافہ ہوا ہے۔ مزید یہ کہ، پہلے کی تکنیکوں میں عام طور پر اتنی زیادہ طاقت نہیں تھی یا کنگھی کی جگہ کو کافی بڑی قدروں کے ساتھ ہم آہنگ کرنے کا امکان نہیں تھا۔"

لانگ نے مزید کہا، یہ وسیع پیمانے پر فاصلہ والی ٹیوننگ ممکن ہے، کیونکہ نئے الیکٹرو آپٹک کنگھی میں صرف 14 "دانت" ہوتے ہیں، جبکہ روایتی فریکوئنسی کنگھی کے لیے ہزاروں یا لاکھوں کے مقابلے میں۔ اس طرح ہر دانت میں بہت زیادہ طاقت ہوتی ہے اور وہ فریکوئنسی میں دوسرے دانتوں سے آگے ہوتا ہے، جس کے نتیجے میں واضح، مضبوط سگنل ہوتے ہیں۔

ٹیبل ٹاپ فریکوئنسی کنگھی پروٹین ڈھانچے کی تحقیقات کرتا ہے۔

"نئے طریقہ کار کی لچک اور سادگی اس کی دو بڑی طاقتیں ہیں،" وہ بتاتا ہے۔ طبیعیات کی دنیا. "نتیجتاً، یہ پیمائش کے اہداف کی وسیع رینج پر لاگو ہوتا ہے، بشمول کیمیائی حرکیات اور حرکیات، دہن سائنس، ماحولیاتی کیمسٹری، حیاتیات اور کوانٹم فزکس اسٹڈیز۔"

سپرسونک CO₂ دالیں

ایک ٹیسٹ کے طور پر، محققین نے CO کی سپرسونک دالوں کی پیمائش کے لیے اپنے سیٹ اپ کا استعمال کیا۔₂ ہوا سے بھرے چیمبر میں ایک چھوٹی نوزل ​​سے باہر نکلنا۔ وہ CO کی پیمائش کرنے کے قابل تھے۔₂/ہوا کے اختلاط کا تناسب اور مشاہدہ کریں کہ CO₂ ہوا کے دباؤ کی دولن پیدا کرنے کے لئے ہوا کے ساتھ تعامل۔ اس طرح کی معلومات کا استعمال ہوائی جہاز کے انجنوں میں ہونے والے عمل کو بہتر طور پر سمجھنے کے لیے کیا جا سکتا ہے اور اس طرح بہتر انجنوں کی ترقی میں مدد کی جا سکتی ہے۔

ان تجربات کی پیروی کے طور پر، جن کی تفصیل میں ہے۔ فطرت فوٹوونکس، محققین کا کہنا ہے کہ وہ اب دوسرے سائنسی طور پر دلچسپ کیمیائی نظاموں کا مطالعہ کرنا چاہیں گے۔

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/frequency-comb-identifies-molecules-every-20-nanoseconds/