বিজ্ঞানীরা উচ্চ-শক্তি মিড-ইনফ্রারেড লেজারের আউটপুট করার জন্য নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছেন

সম্প্রতি, সিঙ্গাপুরের নানয়াং টেকনোলজিক্যাল ইউনিভার্সিটি (এনটিইউ সিঙ্গাপুর) এর নেতৃত্বে একদল বিজ্ঞানী একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছেন, যা তীব্র অতি-দ্রুত লেজার আলো তৈরি করতে পারে, এবং আশা করা হচ্ছে সঠিক সরঞ্জাম তৈরি করবে যা দূষণকারীর "স্নিফিং" ত্বরান্বিত করতে পারে। এবং ক্ষতিকারক গ্যাস।
বর্তমানে, ইনফ্রারেড রেঞ্জের লেজারগুলি কয়েক মিনিটের মধ্যে বাতাসে বিস্তৃত পদার্থ বিশ্লেষণ করার ক্ষমতা রাখে, সেগুলি গ্রিনহাউস গ্যাস, বিষাক্ত পদার্থ, বিস্ফোরক বা মানব স্বাস্থ্যের জন্য প্রাসঙ্গিক গ্যাস কিনা।
এর মধ্যে, উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন মধ্য-ইনফ্রারেড লেজারগুলি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, অত্যন্ত সংবেদনশীল দূরবর্তী সনাক্তকরণ সরঞ্জামগুলিকে সমর্থন করে যা নিরাপদে এমনকি এমন পদার্থের পরিমাণও সনাক্ত করতে পারে যা সাধারণ পরিস্থিতিতে সনাক্ত করা কঠিন হতে পারে।
যাইহোক, এই ধরনের লেজার তৈরির জন্য বর্তমান প্রযুক্তিগুলি চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি। একদিকে, কিছু পদ্ধতির জন্য কঠোর পরীক্ষাগার পরিবেশ প্রয়োজন যা কোনো প্রকার হস্তক্ষেপ সহ্য করে না, যেমন কম্পন, তাপমাত্রা বা আর্দ্রতার তারতম্য, যা বাস্তব-বিশ্বের পরিবেশে তাদের প্রয়োগকে সীমিত করে। অন্যদিকে, কিছু পদ্ধতি অস্থিতিশীল পরিবেশে লেজারের আলো তৈরি করতে সক্ষম হলেও, পদার্থের ট্রেস পরিমাণ সঠিকভাবে সনাক্ত করার জন্য তীব্রতা যথেষ্ট শক্তিশালী নয়।
সিঙ্গাপুরের নানিয়াং টেকনোলজিকাল ইউনিভার্সিটির একটি গবেষণা দল, সহকারী অধ্যাপক চ্যাং ওয়ানকেউনের নেতৃত্বে, একটি বিশেষ ফাঁপা ফাইবার ব্যবহার করে এবং এর অভ্যন্তরীণ কাঠামোর বেধ সামঞ্জস্য করে উপরের চ্যালেঞ্জগুলি সফলভাবে সমাধান করেছে। নতুন পদ্ধতিটি একটি স্থিতিশীল পরীক্ষাগার পরিবেশের উপর নির্ভর না করে মধ্য-ইনফ্রারেড পরিসরে উচ্চ-উজ্জ্বলতা লেজারের আলো তৈরি করতে পারে।
আমাদের টেকনিক পোর্টেবল, দক্ষ এবং দ্রুত মিড-ইনফ্রারেড লেজারগুলির বিকাশের একটি নতুন উপায় প্রদান করে," বলেন অধ্যাপক চ্যাং৷ ​​এই লেজারগুলিকে কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে চালানোর প্রয়োজন নেই এবং তাই ডিটেক্টরের সাথে একত্রিত করা যেতে পারে এবং সরাসরি ক্ষেত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে৷ অজানা পদার্থের বিস্তৃত পরিসর পরীক্ষা এবং সনাক্ত করতে এর মানে হল যে আমাদের আর পরীক্ষার জন্য পরীক্ষাগারে নমুনা পাঠাতে হবে না, এমনকি পদার্থের পরিমাণের জন্যও, উল্লেখযোগ্য সময় এবং সংস্থানগুলি সাশ্রয় করে।"
হোলো ফাইবার প্রযুক্তি, যা মধ্য-ইনফ্রারেড লেজারগুলিকে (2-20 মাইক্রনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য) পদার্থ সনাক্ত করার সময় উল্লেখযোগ্য সুবিধাগুলি প্রদর্শন করতে দেয়। অনেক অণুর মধ্য-ইনফ্রারেড পরিসরে লেজারের জন্য অনন্য শোষণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা এই লেজারগুলিকে অজানা পদার্থ সনাক্ত করতে বিশেষভাবে কার্যকর করে তোলে। উপরন্তু, মধ্য-ইনফ্রারেড লেজার পানির অণুগুলির হস্তক্ষেপ ছাড়াই জল উপস্থিত থাকলেও পদার্থগুলিকে সঠিকভাবে চিনতে পারে।
সহকারী অধ্যাপক চ্যাং ওয়ানকেউন কম্পিউটার সিমুলেশনের মাধ্যমে আবিষ্কার করেছেন যে ফাঁপা ফাইবার মাইক্রোটিউবগুলির প্রাচীরের পুরুত্বের পরিবর্তনের মাধ্যমে, কাছাকাছি-ইনফ্রারেড লেজারগুলিকে উচ্চ-শক্তির মধ্য-ইনফ্রারেড লেজারে রূপান্তর করা সম্ভব। পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি দেখায় যে তারা 3-4 মাইক্রোমিটারের তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং মেগাওয়াট পর্যন্ত সর্বোচ্চ শক্তি সহ মধ্য-ইনফ্রারেড লেজার তৈরি করতে সফল হয়েছে, যা একটি আদর্শ আলোর বাল্বের চেয়ে অনেক বেশি।
লিমোজেস বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক সাম্বাস্তিয়েন এফসামভিয়ার মন্তব্য করেছেন যে নানিয়াং টেকনোলজিক্যাল ইউনিভার্সিটির দলের পদ্ধতিটি ঐতিহ্যগত জটিল অরৈখিক বিন্যাস থেকে খুব আলাদা এবং স্থিতিশীল মধ্য-ইনফ্রারেড লেজার তৈরির জন্য চিন্তা করার একটি নতুন উপায় প্রদান করে। উপরন্তু, যেহেতু ফাঁপা ফাইবারগুলি একে অপরের সাথে বিভক্ত করা যেতে পারে, এটি যান্ত্রিক অংশগুলি না সরিয়ে মধ্য-ইনফ্রারেড লেজার তৈরি করার সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে।
পরীক্ষামূলক তথ্য দেখায় যে দল দ্বারা তৈরি মধ্য-ইনফ্রারেড লেজারগুলি বিদ্যমান কৌশলগুলির তুলনায় প্রায় 1,000 গুণ বেশি শক্তিশালী এবং দীর্ঘ দূরত্বে ট্রেস পদার্থ সনাক্ত করতে যথেষ্ট শক্তিশালী। চ্যাং আরও উল্লেখ করেছেন, "এই ধরনের উচ্চ তীব্রতার লেজারগুলির সাহায্যে, আমরা অভূতপূর্ব সংবেদনশীলতা অর্জন করতে পারি এবং এই ডিভাইসগুলিকে নিরাপদে এমন পদার্থের ট্রেস পরিমাণ সনাক্ত করতে আশা করতে পারি যা প্রচলিত পদ্ধতি দ্বারা সনাক্ত করা কঠিন। এমন পদার্থ যা প্রচলিত পদ্ধতি দ্বারা সনাক্ত করা কঠিন।"
এই গবেষণার ফলাফলগুলি কেবল আরও সঠিক পরিবেশগত পর্যবেক্ষণ সরঞ্জামগুলির বিকাশের জন্য প্রযুক্তিগত সহায়তা প্রদান করে না, তবে স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণের ক্ষেত্রেও একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, শ্বাসে মিথেনের মাত্রা সনাক্ত করে, কৌশলটি কোলোরেক্টাল ক্যান্সারের প্রাথমিক স্ক্রীনিংয়ের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।
সামনের দিকে তাকিয়ে, গবেষণা দলটি তার সনাক্তকরণ ক্ষমতা উন্নত করতে মধ্য-ইনফ্রারেড লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসীমা আরও প্রসারিত করার পরিকল্পনা করেছে। সহকারী অধ্যাপক ঝাং এর মতে, পদ্ধতিটি তাত্ত্বিকভাবে 10 মাইক্রোমিটার পর্যন্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ মধ্য-ইনফ্রারেড লেজার তৈরি করতে পারে, যা পরিবেশগত পর্যবেক্ষণ এবং সুরক্ষা সনাক্তকরণের মতো ক্ষেত্রে এর প্রয়োগকে আরও বিস্তৃত করবে।