सार: इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग तकनीक का व्यापक रूप से चिकित्सा, वैज्ञानिक अनुसंधान और सेना जैसे क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है; हालाँकि, थर्मल विकिरण को नियंत्रित करने के पारंपरिक तरीके अक्सर अवरक्त छलावरण पर ध्यान केंद्रित करते हैं और थर्मल इमेजिंग वृद्धि की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए संघर्ष करते हैं। हाल ही में, सेंट्रल साउथ यूनिवर्सिटी की एक टीम ने *चाइनीज ऑप्टिक्स लेटर्स* में शोध निष्कर्ष प्रकाशित किए, जिसमें फेमटोसेकंड लेजर स्कैनिंग तकनीक का उपयोग करके छिद्रपूर्ण नैनोवायर संरचना के साथ ग्लास के निर्माण का विवरण दिया गया। यह नवाचार सामग्री की अवरक्त उत्सर्जन और थर्मल विकिरण प्रदर्शन को सफलतापूर्वक बढ़ाता है, जिससे अवरक्त इमेजिंग वास्तविक परिवेश के तापमान को अधिक सटीक रूप से प्रतिबिंबित करने में सक्षम होती है। हुआरी लेजर ने तकनीकी सहायता प्रदान की, इसके उच्च प्रदर्शन वाले फेमटोसेकंड लेजर ने प्रयोगों के सफल निष्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई, जिससे उच्च अंत वैज्ञानिक अनुसंधान के क्षेत्र में घरेलू स्तर पर उत्पादित लेजर उपकरणों की विश्वसनीयता और क्षमता का प्रदर्शन हुआ।
मुख्य सिद्धांत: थर्मल विकिरण विशेषताओं को संशोधित करने के लिए सूक्ष्म/नैनो संरचनाओं की लेजर "उत्कीर्णन"
प्रयोग में, कांच की सतह पर समान रूप से वितरित नैनोपोर्स (200-500 एनएम व्यास) और नैनोवायर संरचनाएं बनाने के लिए फेमटोसेकंड लेजर स्कैनिंग का उपयोग किया गया था। ये सूक्ष्म/नैनो संरचनाएं दृश्य प्रकाश अवशोषण और अवरक्त उत्सर्जन को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाती हैं जबकि दृश्य प्रकाश संचरण को कम करती हैं; यह ग्लास को बेहतर थर्मल विकिरण क्षमता प्रदान करता है, जिससे इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग की सटीकता में सुधार होता है।
चित्र 1: (ए) उपचार से पहले और बाद में कांच के एकल-पक्षीय लेजर एब्लेशन और ऑप्टिकल सिद्धांतों का योजनाबद्ध; (बी) 3डी आकृति विज्ञान और लेजर उपचार के बाद कांच की क्रॉस-अनुभागीय ऊंचाई प्रोफ़ाइल।
चित्र 2: (ए) विभिन्न तरंग दैर्ध्य श्रेणियों में अवशोषण और संप्रेषण; (बी) विभिन्न तरंग दैर्ध्य श्रेणियों में उत्सर्जन और परावर्तन; इनसेट (ए) लेजर उपचार से पहले और बाद में ग्लास नमूने की ऑप्टिकल छवियां दिखाता है।
मुख्य डेटा: एक नज़र में प्रदर्शन सुधार
दृश्यमान प्रकाश रेंज: लेजर प्रसंस्करण के बाद, ग्लास अवशोषण में 8%-16.4% की वृद्धि और संप्रेषण में 16%-51% की कमी दर्शाता है, साथ ही बिखरने के प्रभाव में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।
इन्फ्रारेड रेंज: इन्फ्रारेड उत्सर्जन में काफी वृद्धि हुई है, जिसके परिणामस्वरूप थर्मल विकिरण क्षमताएं अनुपचारित ग्लास से कहीं बेहतर प्रदर्शन करती हैं।
इमेजिंग प्रदर्शन: 150 डिग्री हीटिंग वातावरण और मानव त्वचा सतहों पर किए गए परीक्षणों से पता चला है कि इलाज किए गए ग्लास का अवरक्त इमेजिंग तापमान वास्तविक स्थितियों से अधिक निकटता से मेल खाता है, तापमान विचलन अनुपचारित ग्लास की तुलना में लगभग 2 डिग्री कम है।
प्रायोगिक सेटअप: कोर ड्राइवर के रूप में फेमटोसेकंड लेजर
प्रयोग में हुआरी लेजर से उच्च -पुनरावृत्ति{{1}दर वाली फेमटोसेकंड लेजर प्रणाली का उपयोग किया गया। गैल्वेनोमीटर स्कैनिंग और एफ{{3}थीटा लेंस फोकसिंग{{4}और लेजर पावर, स्कैनिंग गति और स्पेसिंग को सटीक रूप से नियंत्रित करके{{5}टीम ने कांच की सतह पर सूक्ष्म{6}} और नैनो{7}संरचनाओं का कुशल और समान निर्माण हासिल किया।
इस प्रयोग का सफल निष्पादन हुआरी लेजर द्वारा प्रदान की गई उच्च-प्रदर्शन फेमटोसेकंड लेजर तकनीक पर निर्भर था। हुआरी लेजर के फेमटोसेकंड लेजर प्रमुख लाभ प्रदान करते हैं जो उन्हें वैज्ञानिक नवाचार और औद्योगिक अनुप्रयोगों दोनों के लिए पसंदीदा विकल्प बनाते हैं:
1. सटीक पैरामीटर नियंत्रण: विभिन्न सामग्रियों की प्रसंस्करण आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए आवृत्ति और पल्स चौड़ाई जैसे प्रमुख मापदंडों को लचीले ढंग से समायोजित किया जा सकता है; इस प्रयोग में उपयोग किया गया विशिष्ट विन्यास कांच पर सूक्ष्म - और नैनो - संरचनाओं के निर्माण के लिए बिल्कुल उपयुक्त था।
2. स्थिर प्रसंस्करण प्रदर्शन: स्थिर आउटपुट ऊर्जा और उच्च स्कैनिंग परिशुद्धता सूक्ष्म और नैनो संरचनाओं की एकरूपता और पुनरावृत्ति सुनिश्चित करती है, जो प्रयोगात्मक डेटा की विश्वसनीयता के लिए एक ठोस गारंटी प्रदान करती है।
3. व्यापक अनुप्रयोग दायरा: इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग के लिए सामग्री के निर्माण से परे, इन लेज़रों को माइक्रो/नैनो मशीनिंग, सामग्री सतह संशोधन और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिवाइस निर्माण जैसे क्षेत्रों में लागू किया जा सकता है, जो अनुसंधान टीमों को आगे की नवीन दिशाओं का पता लगाने के लिए सशक्त बनाता है।
