এক্সাইমার লেজারের 3টি তথ্য: নির্মাণ কাজ, অ্যাপ্লিকেশন

এক্সাইমার লেজার কি?

এক্সাইমার লেজার বা এক্সিপ্লেক্স লেজার হল এক ধরনের লেজার যা মাইক্রোইলেক্ট্রনিক ডিভাইস, সেমিকন্ডাক্টর ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট এবং মাইক্রো-মেশিন তৈরি করতে অতিবেগুনী আলো ব্যবহার করে। নিকোলাই বাসভ, ইউ। এম. পপভ, এবং ভিএ ড্যানিলিচেভ 1970 সালে মস্কোর লেবেদেভ ফিজিক্যাল ইনস্টিটিউটে এক্সাইমার লেজার আবিষ্কার করেন। excimer শব্দটি "Excited dimer" এর জন্য সংক্ষিপ্ত এবং exciplex শব্দটি "Excited complex" এর জন্য ছোট। প্রাথমিকভাবে, নিকোলাই বাসভ, ইউ. এম. পপভ, এবং ভিএ ড্যানিলিচেভ একটি জেনন ডাইমার বা Xe ব্যবহার করেছিলেন2 যেটি 172 এনএম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি উদ্দীপিত নির্গমন তৈরি করতে একটি ইলেক্ট্রন মরীচি ব্যবহার করে উত্তেজিত হয়েছিল।

এক্সিমার লেজার
এক্সাইমার বা এক্সিপ্লেক্স লেজার ইমেজ সোর্স: IOOALPএক্সাইমার লেজার ঘসিসি বাই-এসএ 4.0

কিভাবে একটি excimer লেজার নির্মিত হয়?

একটি Excimer বা Exciplex লেজার সাধারণত Argon, Krypton বা Xenon-এর মতো নোবেল গ্যাস এবং ফ্লোরিন বা ক্লোরিন-এর মতো প্রতিক্রিয়াশীল হ্যালোজেন গ্যাস ব্যবহার করে তৈরি করা হয়। গ্যাসগুলি তারপরে বৈদ্যুতিক উদ্দীপনা এবং উচ্চ চাপের শিকার হয় যার ফলে এক্সাইমার বা এক্সিপ্লেক্স নামে পরিচিত একটি এনার্জাইজড সিউডো অণু তৈরি হয় (নোবল গ্যাস হ্যালাইডের জন্য)। এই ছদ্ম অণুগুলি শুধুমাত্র অতিবেগুনী আলোর একটি লেজার রশ্মি তৈরি করে শক্তিযুক্ত রাজ্যে থাকতে পারে। একটি এক্সাইমার অণুর একটি আবদ্ধ উত্তেজিত অবস্থা এবং একটি বিকর্ষণমূলক স্থল অবস্থা রয়েছে যা অণুর লেজার ক্রিয়াকলাপের জন্য দায়ী।

আর্গন, ক্রিপ্টন বা জেননের মতো নোবেল গ্যাসগুলি সাধারণত অন্যান্য অণুর সাথে প্রতিক্রিয়া করে না তবে বৈদ্যুতিকভাবে উত্তেজিত অবস্থায় এই অণুগুলি নিজেদের (এক্সাইমার) বা হ্যালোজেন অণুর সাথে (এক্সিপ্লেক্স) একত্রিত হতে পারে। উত্তেজিত অণু স্বতঃস্ফূর্ত বা উদ্দীপিত নির্গমনের আকারে তার অতিরিক্ত শক্তি ছেড়ে দেয়। এটি একটি অত্যন্ত বিকর্ষণকারী স্থল অবস্থার অণুতে পরিণত হয় যা জনসংখ্যার বিপরীতে দ্রুততার সাথে তার আবদ্ধ পরমাণুগুলিতে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়।

1280px Excimer energy diagram.svg
একটি এক্সাইমারের শক্তি চিত্র। ছবির উৎস: Excimer_energy-diagram.gif: মূল আপলোডার ছিল টমগলি at ইংরেজি উইকিপিডিয়া. ডেরিভেটিভ কাজ: রেহুয়াএক্সাইমার শক্তি চিত্র, পাবলিক ডোমেন হিসাবে চিহ্নিত, আরো বিস্তারিত উইকিমিডিয়া কমন্স

এক্সাইমার অণু - তরঙ্গদৈর্ঘ্য সারণী

একটি উত্তেজিত এক্সাইমার বা এক্সিপ্লেক্স অণু দ্বারা প্রেরিত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য অণুটি যে উপাদানগুলি নিয়ে গঠিত তার উপর নির্ভর করে।

এক্সিমারতরঙ্গদৈর্ঘ্য
Ar2*126 এনএম
Kr2*146 এনএম
F2*157 এনএম
Xe2*172 এবং 175 এনএম
আরএফ193 এনএম
KrCl222 এনএম
KrF248 এনএম
XeBr282 এনএম
XeCl308 এনএম
XeF351 এনএম

Excimer লেজারের অ্যাপ্লিকেশন কি কি?

চিকিত্সা অ্যাপ্লিকেশন:

এক্সাইমার লেজার উৎপন্ন করে অতিবেগুনি রশ্মি যা জৈব যৌগ এবং জৈবিক পদার্থ দ্বারা ভালভাবে শোষিত হয়। এক্সাইমার লেজার দ্বারা প্রদত্ত ইউভি আলোর শক্তির তীব্রতা টিস্যুর পৃষ্ঠে উপস্থিত আণবিক বন্ধনগুলিকে পোড়া বা কাটা ছাড়াই বিরক্ত করার জন্য যথেষ্ট। এক্সাইমার লেজারগুলি পোড়ানোর পরিবর্তে নিয়ন্ত্রিত বিবর্জনের মাধ্যমে টিস্যু পৃষ্ঠের উপর সূক্ষ্ম স্তরগুলিকে বিচ্ছিন্ন করে। এটি গভীর স্তর এবং অঙ্গগুলিকে বিরক্ত না করে টিস্যুর সূক্ষ্ম স্তরগুলি অপসারণ করতে এটি অত্যন্ত কার্যকর করে তোলে।

এই লেজারগুলির বড় আকার চিকিৎসা অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি অসুবিধা হিসাবে কাজ করে। যাইহোক, আজকাল নতুন প্রযুক্তির বিকাশের সাথে আকারটি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে।

বৈজ্ঞানিক অ্যাপ্লিকেশন:

এক্সাইমার লেজারগুলি বিভিন্ন বৈজ্ঞানিক পরীক্ষামূলক উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা হয়। এই লেজারগুলি স্পেকট্রামের সেই অঞ্চলকে উত্তেজনাপূর্ণ করে নীল-সবুজ ছোপানো লেজারগুলি আরও উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়। এই লেজারগুলির সংক্ষিপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য, বড় ফ্লুয়েন্স এবং অবিচ্ছিন্ন রশ্মির বৈশিষ্ট্যগুলি পালস লেজার ডিপোজিশন সিস্টেমে বেশ কয়েকটি উপাদানকে হ্রাস করার জন্য ব্যবহৃত হয়।

সুসংগত 899 ডাই লেজার
এক্সাইমার লেজার দ্বারা তৈরি ডাই লেজার। ছবির উৎস: বেনামী, সুসংগত 899 ডাই লেজারসিসি বাই-এসএ 3.0

ফটোলিথোগ্রাফি:

এক্সাইমার লেজারগুলি ফটোলিথোগ্রাফি মেশিন ব্যবহার করে মাইক্রোইলেক্ট্রনিক চিপস (যেমন, সেমিকন্ডাক্টর ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট) তৈরিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। বর্তমানে, KrF এবং ArF এক্সাইমার লেজারের গভীর অতিবেগুনী (DUV) আলো ট্রানজিস্টরের আকারকে 7 ন্যানোমিটারে সঙ্কুচিত করতে ব্যবহৃত হয়। এক্সাইমার লিথোগ্রাফি সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের ক্ষেত্রে অপরিসীম অবদান রেখেছে।

এক্সাইমার লেজারের পালস পুনরাবৃত্তি হার কত?

এক্সাইমার বা এক্সিপ্লেক্স লেজার যা ইলেক্ট্রন বীম দ্বারা পাম্প করা হয় উচ্চ একক শক্তির ডাল হতে পারে যা সাধারণত দীর্ঘ সময়ের জন্য বিভক্ত হয়। তুলনামূলকভাবে, স্রাব দ্বারা পাম্প করা এক্সাইমার লেজারগুলি ডালগুলির একটি অবিচ্ছিন্ন প্রবাহ তৈরি করে। এই লেজারগুলির একটি উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর পালস পুনরাবৃত্তির হার প্রায় 100 Hz এবং একটি অনেক ছোট পদচিহ্ন রয়েছে।

একটি এক্সাইমার লেজারের গড় আউটপুট হল পুনরাবৃত্তির হার বা পালস শক্তির সাথে প্রতি সেকেন্ডে ডালের সংখ্যা (জুলসে)। একটি এক্সাইমার বা এক্সিপ্লেক্স লেজারের গড় শক্তি 1 ওয়াট থেকে 100 ওয়াট পর্যন্ত। অনুরূপ গড় শক্তির মানে এই নয় যে লেজারের আউটপুট একই হবে। একবার পুনরাবৃত্তি হার একটি নির্দিষ্ট মান ছাড়িয়ে গেলে প্রতি নাড়িতে উত্পাদিত শক্তি হ্রাস পায়।

লেজারগুলি কাজ করে এমন নন-লিনিয়ার অপটিক্স সম্পর্কে আরও জানতে, দেখুন https://lambdageeks.com/detailed-analysis-on-nonlinear-optics/

এছাড়াও পড়ুন: