লেজার-ওয়েক-ফিল্ড অ্যাক্সিলারেশন (LWFA) হল ত্বরণের একটি গুরুত্বপূর্ণ মাধ্যম যা এটিকে কণার প্রচলিত RF ত্বরণ থেকে আলাদা করে। LWFA GeV/cm এর ত্বরণ গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করতে পারে, যা গ্যাস প্যাডেলের আকার এবং খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দেবে বলে আশা করা হচ্ছে। brachytherapy.LWFA রূপান্তর করে LWFA একটি লেজার পালসের আলোক শক্তিকে ত্বরিত ইলেকট্রনের গতিশক্তিতে রূপান্তর করে। মেডিক্যাল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রয়োজনীয় ইলেকট্রন শক্তি দশ থেকে শত শত keV, 1014 W/cm2 বা তার বেশি একটি লেজার ফোকাসিং তীব্রতার অনুরূপ, এবং ফোকাসিং ব্যাস 20 μm হলে, সর্বোচ্চ লেজার শক্তিকে গিগাওয়াট স্তরে পৌঁছাতে হবে।
এই সংখ্যায়, 2022 সালে প্রকাশিত একটি পর্যালোচনা নিবন্ধ উপস্থাপন করা হয়েছে [1] ক্যান্সারের চিকিৎসার জন্য LWFA-এর জন্য প্রয়োজনীয় আলট্রাফাস্ট ফাইবার লেজার প্রযুক্তি এবং শক্তিশালী পালস ডেলিভারি প্রযুক্তি নিয়ে আলোচনা করার জন্য। চিত্র 1-এ দেখানো এন্ডোস্কোপিক এলডব্লিউএফএ-তে, উচ্চ-শক্তির ফেমটোসেকেন্ড ডালগুলি সলিড-স্টেট কার্বন ন্যানোটিউবকে উত্তেজিত করে এবং লেজার ওয়েক ফিল্ডটি এলডব্লিউএফএ-র উচ্চ ঘনত্বে, যেখানে ইলেকট্রনগুলিকে দশ থেকে শত শত কেভিতে ত্বরান্বিত করা যেতে পারে, যা যথেষ্ট। সুস্থ টিস্যু ক্ষতি না করে ক্যান্সার কোষ ধ্বংস.
আল্ট্রাফাস্ট ফাইবার লেজারে, সিগন্যাল লাইট এবং পাম্প লাইট দীর্ঘ ক্রিয়া দূরত্ব সহ নির্দেশিত তরঙ্গ হিসাবে ফাইবারে প্রেরণ করা হয়, যা ফাইবারের উচ্চ পৃষ্ঠ-থেকে-ভলিউম অনুপাতের সাথে ফাইবারের গড় শক্তি বৃদ্ধি করা সহজ করে তোলে। ফাইবার লেজার। হাই পিক পাওয়ার আল্ট্রাফাস্ট ফাইবার লেজার সিস্টেমগুলি সাধারণত একটি মাস্টার-অসিলেটর-পাওয়ার-এম্প্লিফায়ার (MOPA) আর্কিটেকচার নিযুক্ত করে, যেখানে একটি আল্ট্রাফাস্ট ফাইবার অসিলেটর ফেমটোসেকেন্ড বা পিকোসেকেন্ড রেঞ্জে স্থিতিশীল বীজ ডাল সরবরাহ করে। অরৈখিকতা এবং বস্তুগত ক্ষতির চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করার জন্য, উচ্চ-শক্তির আল্ট্রাফাস্ট ফাইবার লেজারগুলি সাধারণত চার্পড-পালস অ্যামপ্লিফিকেশন (সিপিএ) প্রযুক্তি এবং বড় মোড এলাকা (এলএমএ) ফাইবার ব্যবহার করে।
লেজারের সর্বোচ্চ শক্তি দশ বা শত মেগাওয়াট থেকে গিগাওয়াট স্তরে বৃদ্ধি করা হয়। নীল ত্রিভুজাকার ডেটা পয়েন্টগুলি 10 GW/cm2 এর কাছাকাছি তীব্রতা রেখাকে ঘিরে থাকে, যা অরৈখিক ফেজ সঞ্চয়নের দ্বারা আরোপিত সীমাবদ্ধতাকে প্রতিফলিত করে। উচ্চ শিখর শক্তি অর্জন করতে, একাধিক আল্ট্রাফাস্ট ফাইবার এক্সাইটারগুলির সুসংগত বিম কম্বিনিং (সিবিসি) ব্যবহার করা যেতে পারে।
এন্ডোস্কোপিক অ্যাপ্লিকেশানগুলিতে, একটি ফাঁপা-কোর ফাইবার একটি নমনীয় চ্যানেল হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে যাতে গিগাওয়াট পিক পাওয়ারের লেজার ডালগুলি চিকিত্সার সাইটের কাছে এলডাব্লুএফএ ডিভাইসে সরবরাহ করা যায়। এই ক্ষেত্রে, অপটিক্যাল পালস প্রধানত এয়ার কোরে প্রচার করে, বস্তুগত ক্ষতির সমস্যাকে প্রশমিত করে, যখন অরৈখিকতা এবং বিচ্ছুরণ উভয়ই ব্যাপকভাবে হ্রাস পায়। 40 μm এর একটি মোড-ফিল্ড ব্যাস (MFD) এবং প্রায় 25 সেমি বেন্ড ব্যাসার্ধ সহ এয়ার-কোর ফাইবারগুলি 500 fs প্রস্থ, 500 μJ শক্তি এবং 1 GW এর সর্বোচ্চ শক্তি সহ ডাল প্রেরণ করতে দেখা গেছে .2016 সালে, Mattia Michieletto et al. একটি অভিনব অ্যান্টি-রিজোন্যান্ট এয়ার-কোর ফাইবার (5 মিটার দৈর্ঘ্য, প্রায় 22 μm একটি MFD এবং 16 সেমি একটি বাঁক ব্যাসার্ধ) প্রস্তাবিত, কম ক্ষতিতে 70 ওয়াট পর্যন্ত গড় শক্তি সহ পিকোসেকেন্ড ডাল প্রেরণ করতে সক্ষম৷
উপসংহারে, দ্রুত বিকাশমান আল্ট্রাফাস্ট ফাইবার লেজার প্রযুক্তি LWFA-এর জন্য গিগাওয়াট পিক পাওয়ার সহ ফেমটোসেকেন্ড ডাল সরবরাহ করতে সক্ষম এবং ফাঁপা-কোর ফাইবারগুলি এই ধরনের আল্ট্রাশর্ট এবং অতি-শক্তিশালী ডাল প্রেরণ করতে সক্ষম। এই দুটি প্রযুক্তির সংমিশ্রণ ভবিষ্যতে উচ্চ-ঘনত্বের LWFA-ভিত্তিক এন্ডোস্কোপিক ক্যান্সারের চিকিত্সা সক্ষম করবে বলে আশা করা হচ্ছে।
