উন্নত ফোটন উত্স কি? কিভাবে আল্ট্রা-উজ্জ্বল এক্স-রে Beams তৈরি করা হয়

এটি 4 ঘন্টা, এবং আমি সোজা প্রায় 20 ঘন্টা পর্যন্ত আপ হয়েছে। একটি জোরে এলার্ম ঝলকানি, লাল স্ট্রব লাইট ঝলকানি সঙ্গে বরাবর। একটি কঠোর কণ্ঠস্বর ঘোষণা করে, "স্টেশন বি অনুসন্ধান অবিলম্বে।" এটি একটি জরুরী মত মনে হয়, কিন্তু এটা না। আসলে, অ্যালার্ম ইতিমধ্যে 60 বা 70 বার বন্ধ হয়েছে। এটি একটি সতর্কতা, আশেপাশের সবাইকে জানাতে আমি জানি যে আমি একটি উচ্চ শক্তিযুক্ত এক্স-রে বীমের ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতি এবং ভাপোর তরল নাইট্রোজেনের ভরাট একটি ছোট কক্ষে বিস্ফোরণ করতে চলেছি।

স্টেশন বি নামে পরিচিত এই রুমের কেন্দ্রে, আমি একটি ক্ষুদ্র গ্লাস ফাইবারের উপরে একটি মানব চুলের তুলনায় কোন স্ফটিক স্থাপন করেছি। আমি এই স্ফটিকের কয়েক ডজন প্রস্তুত করেছি, এবং তাদের সব বিশ্লেষণ করার চেষ্টা করছি।

এই স্ফটিক জৈব semiconducting উপকরণ তৈরি করা হয়, যা কম্পিউটার চিপস, LED লাইট, স্মার্টফোনের পর্দা, এবং সৌর প্যানেল ব্যবহার করা হয়। আমি সঠিকভাবে জানতে চাই যেখানে স্ফটিকের ভিতরে প্রতিটি পরমাণু অবস্থিত, তারা কতটা ঘন ঘন বস্তাবন্দী এবং কিভাবে তারা একে অপরের সাথে যোগাযোগ করে। এই তথ্য আমাকে ভবিষ্যতে বিদ্যুৎ প্রবাহ কত ভাল হবে পূর্বাভাস সাহায্য করবে।

এই পরমাণুগুলি দেখতে এবং তাদের কাঠামো নির্ধারণ করার জন্য, আমার একটি সঙ্ক্রট্রোনের সাহায্যে প্রয়োজন, যা একটি বৃহত বৈজ্ঞানিক যন্ত্র যা হালকা গতির কাছাকাছি প্রায় জুম করে ইলেকট্রনের এক কিলোমিটার দীর্ঘ লুপ ধারণ করে। আমার একটি মাইক্রোস্কোপ, একটি গাইরোস্কোপ, তরল নাইট্রোজেন, কিছুটা ভাগ্য, একটি প্রতিভাধর সহকর্মী, এবং একটি ট্রাইসাইকেল দরকার।

স্থান ক্রিস্টাল পেয়ে

এই পরীক্ষার প্রথম ধাপটি কাঁচের ফাইবারের উপরে সুপার ক্ষুদ্র স্ফটিকগুলি স্থাপন করে। আমি একটি গ্লাস স্লাইডে একসঙ্গে তাদের একটি গাদা স্ক্র্যাপ একটি সুচ ব্যবহার এবং একটি মাইক্রোস্কোপ অধীনে তাদের রাখুন। স্ফটিক সুন্দর - রঙিন এবং সামান্য মণিরত্ন মত faceted। আমি ঘন ঘন ঘন ঘন ঘুমের চোখ দিয়ে মাইক্রোস্কোপের দিকে তাকিয়ে দেখি, এবং কাঁচের ফাইবারের টীকাতে একদম আঁকড়ে ধরার আগে আমার দৃষ্টিভঙ্গিকে আবার ভাবতে লাগলাম।

একবার আমি ফাইবারের সাথে স্ফটিকটি সংযুক্ত করেছি, আমি স্টেশন বি এর ভিতরে একটি জিরোস্কোপের টীকাটির উপর ক্রিস্টালকে কেন্দ্র করে প্রায়শই হতাশাজনক কাজ শুরু করি। এই ডিভাইসটি ধীরে ধীরে এবং ক্রমাগত ক্রফ্টলকে স্পিন করবে, আমাকে X- সব পক্ষ থেকে এটা রশ্মি ইমেজ।

এটি স্পিন হিসাবে, তরল নাইট্রোজেন বাষ্প এটি ঠান্ডা করার জন্য ব্যবহার করা হয়: এমনকি কক্ষ তাপমাত্রায়, পরমাণুগুলি পিছনে কম্পন করে, এটি তাদের পরিষ্কার চিত্রগুলি পেতে কঠিন করে তোলে। স্ফটিক কুলিং 196 ডিগ্রি সেলসিয়াস কমিয়ে, তরল নাইট্রোজেনের তাপমাত্রা, পরমাণু এত বেশি চলতে বাধা দেয়।

এক্সরে ফোটোগ্রাফি

একবার আমার স্ফটিক কেন্দ্রীভূত এবং শীতল থাকে, আমি স্টেশন বি বন্ধ করে দিই, এবং এর বাইরে একটি কম্পিউটার কন্ট্রোল হাব থেকে, এক্স-রে সহ নমুনাটি বিস্ফোরিত করি। ফলস্বরূপ প্যাটার্ন, যা একটি বিভাজন প্যাটার্ন বলা হয়, একটি কমলা ব্যাকগ্রাউন্ডে উজ্জ্বল দাগ হিসাবে প্রদর্শিত হয়।

আমি যা করছি তা ক্যামেরা এবং ফ্ল্যাশ সহ ফটোগুলি গ্রহণ করা থেকে আলাদা নয়। আমি একটি বস্তুর উপর হালকা রশ্মি পাঠাতে যাচ্ছি এবং কিভাবে আলোক এটি বন্ধ bounces রেকর্ড। কিন্তু আমি পরমাণু ছবিতে দৃশ্যমান আলো ব্যবহার করতে পারি না - তারা খুব ছোট, এবং বর্ণালী দৃশ্যমান অংশে হালকা তরঙ্গদৈর্ঘ্য খুব বড়। এক্সরে ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্য রয়েছে, তাই তারা পরমাণু বন্ধ বা বিচ্ছিন্ন করা হবে।

যাইহোক, একটি ক্যামেরা অসদৃশ, এক্স এক্স রে একটি সহজ লেন্স সঙ্গে নিবদ্ধ করা যাবে না। ফটোগ্রাফের মত চিত্রের পরিবর্তে, আমি যে তথ্য সংগ্রহ করি তা হল আমার স্ফটিকের পরমাণুগুলিকে বিস্ফোরিত করার পরে এক্স-রেগুলি যেখানে একটি অচলিত প্যাটার্ন ছিল। ক্রিস্টালের চারপাশে প্রতিটি কোণ থেকে নেওয়া এই চিত্রগুলির একটি সম্পূর্ণ স্ফটিকের তথ্য রয়েছে যা গাইরোস্কোপ স্পিন করে।

উন্নত গণিত

আমার সহকর্মী, নিকোলাস দেউয়ার্ড, কাছাকাছি বসে আছে, আমি ইতিমধ্যে সংগৃহীত তথ্য সেট বিশ্লেষণ।তিনি তার পর্দায় বিচ্ছিন্ন চিত্রগুলির দিকে তাকিয়ে কয়েক ঘন্টা ধরে জ্বলন্ত অ্যালার্মগুলি এবং আলোকসজ্জাগুলি অদৃশ্য করতে সক্ষম হন, যার ফলে স্ফটিকের ভিতরের পরমাণুগুলির একটি ছবিতে এক্স-রে চিত্রগুলি ক্রিস্টালের একটি ছবিতে পরিণত হয়।

কয়েক বছর আগে, এই প্রক্রিয়াটি হাত দ্বারা সম্পন্ন সতর্কতার কয়েক বছর ধরে নিয়েছে, কিন্তু এখন তিনি একসঙ্গে সমস্ত টুকরা স্থাপন করার জন্য কম্পিউটার মডেলিং ব্যবহার করেন। তিনি ধাঁধা এই অংশে আমাদের গবেষণা গ্রুপ এর অননুমোদিত বিশেষজ্ঞ, এবং তিনি এটা ভালবাসে। "এটা ক্রিসমাসের মত!" আমি তাকে বিদ্রূপ শুনতে পাই, কারণ সে বিচিত্র নকশার ঝলসানো চিত্রগুলির মাধ্যমে ফ্লিপ করে।

স্টেশন বিতে স্ফটিকের ছবি আঁকতে আমি সঙ্কটরনকে আগুনে পুড়িয়ে মারতে উদ্যম দেখে হাসি হাসি, রাতের বেলায় সে বজায় রাখতে পেরেছে। প্রথম কয়েকটি কোণ থেকে বিন্দুতে পপ আপ হিসাবে আমার শ্বাস রাখা। । সব স্ফটিক diffract না, এমনকি আমি সবকিছু আপ পুরোপুরি সেট করেছি। প্রায়শই এটি কারণ যে প্রতিটি স্ফটিক একসাথে আটকানো এমনকি ছোট স্ফটিকগুলির অনেকগুলি, বা স্ফটিকগুলির সাথে অনেকগুলি অমেধ্য রয়েছে যা পুনরাবৃত্তিমূলক স্ফটিকের প্যাটার্ন তৈরি করতে পারে যা আমরা গাণিতিকভাবে সমাধান করতে পারি।

যদি এটি স্পষ্ট চিত্রগুলি সরবরাহ না করে তবে আমাকে আরও শুরু করতে হবে এবং সেট আপ করতে হবে। সৌভাগ্যক্রমে, এই ক্ষেত্রে, পপ আপ প্রথম কয়েক ইমেজ উজ্জ্বল, স্পষ্ট diffraction দাগ প্রদর্শন। আমি হাসিখুশি এবং ডেটা সেট বাকি সংগ্রহ করতে ফিরে বসতে। এখন গাইরোস্কোপ ঘূর্ণিঝড় এবং এক্স-রে বীমের নমুনা বিস্ফোরণে, আমার শিথিল করার কয়েক মিনিট আছে।

আমি সতর্ক থাকার জন্য কিছু কফি পান করব, কিন্তু আমার হাত ইতিমধ্যে ক্যাফিন ওভারলোড থেকে কম্পন করা হয়। পরিবর্তে, আমি নিককে ডেকে বলি: "আমি একটা ঘোড়া নিতে যাচ্ছি।" আমি ঘুরে ঘুরে থাকা ট্রিকলগুলির একটি গোষ্ঠীতে চলে যাই। সাধারণত সঙ্ক্রোট্রন ধারণকারী বড় বিল্ডিং কাছাকাছি পেতে ব্যবহৃত, আমি কিছু ব্যায়াম সঙ্গে জেগে উঠতে একটি দুর্দান্ত প্রচেষ্টা জন্য সমানভাবে সহায়ক খুঁজে পেতে।

যখন আমি যাত্রা করি, তখন আমি গাইরোস্কোপে মাউন্ট করা স্ফটিক সম্পর্কে চিন্তা করি। আমি মাসটি সংশ্লেষ করার জন্য ব্যয় করেছি, এবং শীঘ্রই আমি এটির একটি ছবি দেব। ছবিটি দিয়ে, আমি যে পরিবর্তনগুলি করেছি তা আমি বুঝতে পারব, যা আমি অতীতে তৈরি অন্যান্য উপকরণগুলির তুলনায় সামান্য আলাদা করে তুলি, এটি এটিকে উন্নত করেছে। যদি আমি ভাল প্যাকিং বা ইন্টারঅোমিকুলার ইন্টারঅ্যাকশনগুলির প্রমাণ দেখতে পাই, তাহলে এর অর্থ হতে পারে যে অণুটি ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলিতে পরীক্ষার জন্য একটি ভাল প্রার্থী।

ক্লান্ত, কিন্তু খুশি কারণ আমি উপকারী তথ্য সংগ্রহ করছি, আমি ধীরে ধীরে লুপের চারপাশে পেডাল করে দেখি, সিঙ্ক্রোট্রন উচ্চ চাহিদাতে আছে। যখন beamline চলমান হয়, এটা 24/7 ব্যবহার করা হয়, তাই আমি রাতের মাধ্যমে কাজ করছি। আমি সব সময় একটি সময় স্লট পেতে ভাগ্যবান ছিল। অন্যান্য স্টেশনগুলিতে, আমার মত অন্যান্য গবেষকরা রাতে দেরিতে কাজ করছেন।

এই নিবন্ধটি মূলত দ্য কথোপকথন বাই কেরি রিপ্পিতে প্রকাশিত হয়েছিল। এখানে মূল নিবন্ধ পড়ুন।