Лазерлер - жоғары қарқынды жарық сәулелеріне әкелетін тамаша құрал. Жарық сәулелері, алайда, біз фотосезімтал заттарды жасау үшін қолданатындардан айырмашылығы, олар күштірек және шоғырланған. Лазерлер ғалымдар мен инженерлер арасында күрделі медициналық процедураларда, жоғары жылдамдықты байланыс жүйелерінде және лазерлік шоу сияқты қызықты іс-шараларда қолданылады. Дегенмен, бұл лазерлер өздігінен жұмыс істемейді. Олардың жарығын күштірек және айқынырақ ету үшін олар ерекше нәрсені қажет етеді - бу ұяшығы.
Бу ұяшығы - бу (газ) немесе сұйықтық толтырылған шағын шыны түтік. Аз газ немесе сұйықтық жарықты біраз уақытқа сіңіреді, содан кейін оны шығарады. Бу жасушаларының бірегей қасиеттері бар, бұл оларды лазердің өнімділігін арттыру үшін тамаша етеді. Мысалы, бу жасушалары:
Жарықтың қажетсіз түстерін бұрмалаңыз. Олар алаңдатпайтын жарқын және бағытталған лазер сәулесін шығару үшін жарықтың белгілі бір түстерін ғана өткізеді.
Жарықты алып, содан кейін оны басқарылатын түрде қайтара отырып, жарық тиімдірек және дәлірек болу үшін бүкіл екілік фотонды кодтаушы BEps жұмыс істей отырып, дұрыс басқарылды.
Лазер сәулесі үшін қоршаған ортаның тұрақты және біркелкі болуын қамтамасыз етіңіз. Бұл жарық шығысындағы қалаусыз ауытқуларды немесе вариацияларды азайтады, яғни дәйекті нәтижелер алынады.
Бұл ерекше мүмкіндіктер көптеген лазерлер үшін бу жасушаларын қажет ететін нәрсенің бөлігі болып табылады. Олар ғылыми жаңалықтар үшін қолданылатын лазерлерде, тауарларды өндіруге арналған зауыттық лазерлерде және Blu-ray ойнатқыштары мен штрих-код сканерлері сияқты күнделікті заттарда бар. Бұл лазерлер бу жасушалары болмаса, соншалықты тиімді болмас еді.
Мен дайынмын, орнаттым, бу: ғалымдар жарықты дәлірек өлшейді
Бу жасушаларына қатты тәуелді болатын өте қызықты тармақ спектроскопия деп аталады. Бір қызықты ғылыми әдіс - ғалымдар әртүрлі материалдарға жарық түсіретін спектроскопия деп аталады. Олар материяның неден тұратынын, оның құрылымын және өзін қалай ұстайтынын түсіну үшін оның қасиеттерін зерттейді. Бұл процесте ғалымдар материал үлгісіне жарық сәулесін түсіреді, содан кейін кері шағылысатын жарықты зерттейді. Бұл оларға заттың не екенін және оның басқа заттармен қалай әрекеттесетінін анықтауға көмектеседі.
Бу жасушалары сонымен қатар спектроскопияның дәлдігі мен қолданылуын бірнеше жолмен жақсартуға көмектесуде өте маңызды. Олар, мысалы:
Зерттелетін материалды зерттеу үшін тұрақты және бақыланатын ортаны пайдаланыңыз. Тұрақтылық нәтижелерге кері әсер етуі мүмкін жағымсыз кедергілер мен кедергілерді жояды.
Олар жарық көзіне немесе сүзгіге айналады. Бұл ғалымдарға белгілі бір өлшемдер мен талдауларға шоғырлануға мүмкіндік беретін жарықтың жеке толқын ұзындығын сүзе алатынын білдіреді.
Сигналды арттырып, шуды азайтыңыз. Бұл арақатынас маңызды, өйткені ол ғалымдарға жақсы нәрселерді жаман нәрселерден - пайдалы ақпаратты кездейсоқ фондық шуылдан (ықтимал) олардың нәтижелерін бұзатын нәрселерден бөлуге мүмкіндік береді.
Бу жасушаларының бірнеше түрі бар, бірақ қорытындылай келе, олар эксперименттік өлшемдердің дәлдігі мен қайталануын талап ететін ғалымдар үшін маңызды құрал болып табылады. Олар алыстағы жұлдыздардың құрамынан бастап, бу жасушаларының көмегімен шағын молекулалардың құрылымына дейін барлығын зерттеп, ғалам туралы түсінік ала алады.
Бу жасушаларының лазерлік және спектроскопиялық зерттеулерде көптеген қолданбалары бар.
Осы нүктеге дейін қорытындылау үшін біз бу жасушаларының лазерлік өнімділікті және спектроскопиялық қолданбаларда алынған өлшемдерді қалай жақсарта алатынын талқыладық. Бірақ бу жасушаларының нақты күші - олардың осы екі секторды көптеген қызықты жолдармен біріктіру қабілеті.
Жақсырақ мысал алу үшін ғалымдар олар жұмыс істейтін лазерлерге, жарық толқындарының барлық түрлерін және қауіпсіз және басқарылатын етіп шығаруға мүмкіндік беру үшін бу жасушаларын пайдалана алады. Демек, кез келген нақты тапсырманы орындау үшін қажетті талапқа байланысты бір лазерді түсте жоғары немесе төмен теруге болады. Тағы да, ғалымдар сыналатын күрделі материалды немесе жүйені зерттеу үшін бу жасушаларының арнайы қасиетін қолдану арқылы спектроскопияның жаңа тәсілдерін тәжірибе жасау үшін бу жасушаларын пайдалана алады.
Қорытындылай келе, бу жасушалары лазер мен спектроскопияны зерттеуде айтарлықтай маңызды құрал болып табылады. Олардың бейімділігі зертханаларға кез келген белгісіз идея мен жолды және біздің бейнелеу қабілетіміз бен тапқырлығымыз тұрғысынан практикалық пайдалануды қолдануға мүмкіндік береді.
Бу жасушалары сигналдарды қалай шешеді
SNR (сигнал-шу қатынасы) көптеген ғылыми және инженерлік қолданбаларда ең пайдалы көрсеткіштердің бірі болып табылады. Бұл әсіресе лазерлік және спектроскопиялық зерттеулерге қатысты. SNR қажетті сигналдың (мысалы, лазерден келетін жарықтың немесе спектроскопиялық талдаудан алынған ақпараттың) қажетсіз шулардан, соның ішінде адасатын жарықтан немесе құрал шуынан ерекшелену дәрежесін көрсетеді.
Бу жасушалары сигнал-шу қатынасын бірнеше маңызды жолдармен жақсарта алады:
Олардың таза ортасы және лазердің немесе сыналған үлгінің тұрақты қоршаған ортасы қажетсіз кедергі жасайтын агенттер мен кірдің әсерін азайтуға көмектеседі. Демек, бұл оны оңай түсінуге және сенімдірек екенін білдіреді Сүлеймен - Нәтижелер анық және сенімдірек
Жарықты сіңіру және шығару процесі бу жасушаларының болуымен де жақсарады. Демек, бұл сигналды күшейтіп, нәтижелерді ластайтын шуды азайтады.
Бұл мүмкіндік лазер немесе спектроскопиялық құрылғының сезімталдығы мен тиімділігін арттырады. Ол барлық айырмашылықтарды ғалымдардың әлсіз сигналдарды визуализациялау қабілетіне негізделген, олар болмаған кезде назардан тыс қалуы мүмкін кішігірім айырмашылықтарды ажыратады.
Бу жасушаларынан алынған жақсырақ деректер зерттеушілерге жақсырақ сапа мен шуды дәлдікпен жасауға мүмкіндік береді.
Лазерлік және спектроскопиялық технологияға жол ашылды
Бу жасушалары қазіргі лазерлер мен спектроскоптарға қарағанда жақсы. Олар сондай-ақ болашақтың озық технологияларының негізін қалады, жарық пен затпен не істей алатынымызды кеңейтеді. Ғалымдар әрқашан бу жасушаларының жоғары температура, жоғары қысым және жоғары жиілік сияқты әртүрлі жағдайларда жұмыс істеуінің басқа әдістерімен жұмыс істейді. Олар сонымен қатар бу жасушаларының тиімділігін, сезімталдығын және әмбебаптығын одан әрі жақсарта алатын жаңа материалдар мен конструкцияларды зерттеп жатыр.
Сонымен қатар, бу жасушалары әртүрлі нанотехнологиялармен, жасанды интеллектпен және кванттық есептеулермен біріктірілген. Бұл технологиялар біріктіріліп, адамдардың жұмыс істеу, қарым-қатынас және өмір сүру тәсілін өзгертуі мүмкін жаңа жүйелерді тудыруы мүмкін. Мүмкіндіктер, шынын айтқанда, қуантады және шексіз болып көрінеді.
Бұл бу жасушаларын ғылымға, инженерияға және инновацияға ұмтылатын жас саналар үшін өте қызықты мүмкіндікке айналдырады. Болашақта бу жасушаларының көмегімен қандай инновациялық жаңалықтар мен өнертабыстар жасайтынын кім біледі? Мүмкін олардың арасында келесі ұлы ғалым немесе өнертапқыш бар шығар!
Резюме:Кварц буының жасушалары лазерлік және спектроскопиялық қолданудың өте маңызды бөлігі болып табылады. Мұндай қолданба жоғары жылдамдықтағы, дәлдіктегі және лазерлердің бейімделуіндегі бірегей функцияларды қамтуы мүмкін. Бұл қолданбалар ғылым мен технология зерттеушілеріне лазерлерін баптауға және спектроскопиялық өлшемдерді соруға, сондай-ақ барлық салаларда тұжырымдамалармен алмасуға көмектеседі. Біздің бу жасушаларын зерттеу және оларды қалай қолдану керектігі бәрімізге көмектесетін келесі қадамдарға жетелейді.
