ఒట్టావా విశ్వవిద్యాలయం నుండి పరిశోధకుల బృందం అణువులు మరియు అణువుల అయనీకరణాన్ని అర్థం చేసుకోవడంలో గణనీయమైన ప్రగతి సాధించింది, ఇది భౌతిక శాస్త్రంలో ప్రాథమిక ప్రక్రియ, ఇది ఎక్స్-రే తరం మరియు ప్లాస్మా భౌతిక శాస్త్రంతో సహా వివిధ రంగాలకు చిక్కులను కలిగి ఉంది.
అణువుల గురించి ఆలోచించండి – మన చుట్టూ ఉన్న ప్రతిదీ యొక్క బిల్డింగ్ బ్లాక్స్. కొన్నిసార్లు, వారు తమ ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోతారు మరియు ఛార్జ్ చేయబడిన కణాలు అవుతారు (అది అయనీకరణ). ఇది మెరుపులో, ప్లాస్మా టీవీలలో మరియు ఉత్తర లైట్లలో కూడా జరుగుతుంది. ఇప్పటి వరకు, శాస్త్రవేత్తలు వారు ఈ ప్రక్రియను పరిమిత మార్గాల్లో మాత్రమే నియంత్రించగలరని భావించారు.
ఉట్టావా యొక్క ఫిజిక్స్ విభాగంలో పూర్తి ప్రొఫెసర్ రవి భర్ద్వాజ్ నేతృత్వంలో, మరియు పీహెచ్‌డీ విద్యార్థి జీన్-లూక్ ప్రారంభమవుతుంది, ప్రొఫెసర్లు ఎబ్రహీం కరీమి, పాల్ కార్కమ్ మరియు థామస్ బ్రబెక్ సహకారంతో, ఈ పరిశోధన ప్రత్యేకంగా నిర్మాణాత్మక కాంతి బీయిమ్‌లను ఉపయోగించి అయానైజేషన్‌ను నియంత్రించడానికి వినూత్న పద్ధతులను పరిచయం చేస్తుంది.
బలమైన క్షేత్ర భౌతిక శాస్త్రం మరియు అటోసెకండ్ శాస్త్రంలో అయనీకరణ చాలా ముఖ్యమైనది, ఇక్కడ ఎలక్ట్రాన్లు వారి అణు బంధాల నుండి ఎలా తప్పించుకుంటాయో వివరిస్తుంది. సాంప్రదాయకంగా, ఈ ప్రక్రియను కొన్ని పరిమితులకు మించి మార్చలేమని అర్థమైంది. అయితే, ఈ కొత్త అధ్యయనం ఆ భావనను సవాలు చేస్తుంది.
“ఆప్టికల్ వోర్టెక్స్ కిరణాలను ఉపయోగించడం ద్వారా – కోణీయ మొమెంటం తీసుకువెళ్ళే తేలికపాటి కిరణాలను ఉపయోగించడం ద్వారా – ఎలక్ట్రాన్ అణువు నుండి ఎలా తొలగించబడుతుందో మేము ఖచ్చితంగా నియంత్రించగలమని మేము నిరూపించాము” అని ప్రొఫెసర్ భార్ద్వాజ్ వివరించారు. “ఈ ఆవిష్కరణ ఇమేజింగ్ మరియు కణ త్వరణం వంటి రంగాలలో సాంకేతికతను పెంచడానికి కొత్త అవకాశాలను తెరుస్తుంది.”
ఈ పరిశోధన UOTTAWA యొక్క అడ్వాన్స్‌డ్ రీసెర్చ్ కాంప్లెక్స్‌లో రెండేళ్లుగా జరిగింది. ఆప్టికల్ వోర్టెక్స్ కిరణాల చేతి మరియు లక్షణాలు అయనీకరణ రేట్లను గణనీయంగా ప్రభావితం చేస్తాయని బృందం కనుగొంది. పుంజం లోపల “శూన్య తీవ్రత ప్రాంతం” యొక్క స్థానాన్ని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, వారు సెలెక్టివ్ అయనీకరణాన్ని సాధించారు, ఆప్టికల్ డైక్రోయిజం అనే నవల భావనను ప్రవేశపెట్టారు.
పరిశోధన నుండి కీలకమైన ఫలితాలు:
- అయనీకరణ యొక్క మొదటి ప్రదర్శన కోణీయ మొమెంటం మోసే కాంతి కిరణాల లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
- ప్రస్తుత పరిమితులకు మించి ఇమేజింగ్ పద్ధతుల్లో పురోగతికి దారితీసే అయనీకరణ ప్రక్రియలపై మెరుగైన నియంత్రణ.
- ఎలక్ట్రాన్ల ప్రవర్తనను అపూర్వమైన మార్గాల్లో ప్రభావితం చేయడానికి కాంతిని ఎలా రూపొందించవచ్చనే దానిపై కొత్త అవగాహన.
ఈ పని ఈ రంగంలో పునాది సిద్ధాంతాలపై ఆధారపడుతుంది మరియు శాస్త్రవేత్తలు అయనీకరణాన్ని ఎలా సంప్రదిస్తారో విప్లవాత్మక మార్పులు చేసే అవకాశం ఉంది. ఇది భౌతిక పాఠ్యపుస్తకాల కోసం మాత్రమే కాదు – ఇది మెరుగైన మెడికల్ ఇమేజింగ్, వేగవంతమైన కంప్యూటర్లు మరియు పదార్థాలను అధ్యయనం చేయడానికి మరింత సమర్థవంతమైన మార్గాలకు దారితీస్తుంది. క్వాంటం కంప్యూటింగ్ కోసం ఇది ప్రత్యేకంగా ఆశాజనకంగా ఉంది, ఇక్కడ వ్యక్తిగత కణాలను నియంత్రించడం చాలా ముఖ్యం.
ప్రొఫెసర్ భర్ద్వాజ్ ఈ పురోగతి యొక్క ప్రాముఖ్యతను నొక్కిచెప్పారు: “ఎలక్ట్రాన్లు ఎలా తొలగించబడుతున్నాయో మనం ఆలోచించే విధానాన్ని మార్చడం సవాలుగా ఉంది, కాని మా పరిశోధన అధునాతన లేజర్ టెక్నాలజీలను ఉపయోగించడం సైన్స్ మరియు టెక్నాలజీ రెండింటినీ ప్రభావితం చేసే కొత్త ఆవిష్కరణలకు దారితీస్తుందని రుజువు చేస్తుంది.”
