তরঙ্গদৈর্ঘ্য, তীব্রতা, এবং পালস স্থায়িত্ব প্যারামিটারগুলি প্রবেশ করে দুই-ফোটন শোষণ সহগ গণনা করুন। অ-রৈখিক অপটিক্স গবেষণা এবং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অপরিহার্য।
এই ক্যালকুলেটরটি আপনাকে ঘটনাস্থল আলোয়ের তরঙ্গদৈর্ঘ্য, তীব্রতা এবং পালসের সময়কাল ভিত্তিতে দুই-ফোটন শোষণ সহগ নির্ধারণ করতে সাহায্য করে। ফলাফল পেতে নিচে প্রয়োজনীয় প্যারামিটারগুলি প্রবেশ করুন।
β = K × (I × τ) / λ²
যেখানে:
ঘটনাস্থল আলোয়ের তরঙ্গদৈর্ঘ্য (৪০০-১২০০ ন্যানোমিটার সাধারণ)
ঘটনাস্থল আলোয়ের তীব্রতা (সাধারণত ১০¹⁰ থেকে ১০¹⁴ W/cm²)
আলো পালসের সময়কাল (সাধারণত ১০-১০০০ ফেমটোসেকেন্ড)
দুই-ফোটন শোষণ (TPA) একটি অলিনিয়ার অপটিক্যাল প্রক্রিয়া যেখানে অণুগুলি একসাথে দুটি ফোটন শোষণ করে উচ্চ শক্তির অবস্থায় পৌঁছায়। আমাদের বিনামূল্যের দুই-ফোটন শোষণ ক্যালকুলেটর তাত্ক্ষণিকভাবে দুই-ফোটন শোষণ কোঅফিসিয়েন্ট (β) গণনা করে, যা তরঙ্গদৈর্ঘ্য, তীব্রতা এবং পালসের সময়কাল প্যারামিটার ব্যবহার করে, যা অলিনিয়ার অপটিক্স, দুই-ফোটন মাইক্রোস্কোপি, এবং ফোটোডাইনামিক থেরাপি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য গবেষকদের জন্য অপরিহার্য।
এই উন্নত ক্যালকুলেটর জটিল TPA কোঅফিসিয়েন্ট গণনা সহজ করে যা বৈজ্ঞানিক গবেষণা এবং শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে লেজার প্যারামিটার অপ্টিমাইজ করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। আপনি যদি অপটিক্যাল স্টোরেজ সিস্টেম ডিজাইন করছেন, নতুন মাইক্রোস্কোপি প্রযুক্তি তৈরি করছেন, বা অলিনিয়ার অপটিক্যাল উপকরণ অধ্যয়ন করছেন, আমাদের টুল সেকেন্ডের মধ্যে সঠিক ফলাফল প্রদান করে।
দুই-ফোটন শোষণ একটি কোয়ান্টাম যান্ত্রিক প্রক্রিয়া যেখানে একটি উপাদান একসাথে দুটি ফোটন শোষণ করে উত্তেজিত অবস্থায় স্থানান্তরিত হয়। ঐতিহ্যবাহী একক-ফোটন শোষণের তুলনায়, TPA ত্রিকোণীয় তীব্রতা নির্ভরতা প্রদর্শন করে, যা সঠিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অসাধারণ স্থানীয় নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে।
দুই-ফোটন শোষণ কোঅফিসিয়েন্ট (β) এই অলিনিয়ার প্রক্রিয়ায় একটি উপাদানের দক্ষতা পরিমাপ করে। ১৯৩১ সালে নোবেল বিজয়ী মারিয়া গোপার্ট-মায়ার দ্বারা প্রথম পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছিল, দুই-ফোটন শোষণ ততদিন তাত্ত্বিক ছিল যতক্ষণ না লেজার প্রযুক্তি ১৯৬১ সালে এর পরীক্ষামূলক পর্যবেক্ষণ সক্ষম করে।
আজ, TPA গণনা মৌলিক জন্য:
দুই-ফোটন শোষণ কোঅফিসিয়েন্ট (β) নিম্নলিখিত সরলীকৃত TPA সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে:
যেখানে:
এই সূত্রটি একটি সরলীকৃত মডেল উপস্থাপন করে যা দুই-ফোটন শোষণের মৌলিক পদার্থবিদ্যা ধারণ করে। বাস্তবে, দুই-ফোটন শোষণ কোঅফিসিয়েন্ট উপাদানের বৈশিষ্ট্য এবং সংশ্লিষ্ট বৈদ্যুতিন স্থানান্তরের উপরও নির্ভর করে। তবে, এই অনুমানটি অনেক ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি ভাল শুরু পয়েন্ট প্রদান করে।
তরঙ্গদৈর্ঘ্য (λ): ন্যানোমিটারে (nm) পরিমাপ করা হয়, এটি ঘটনাস্থল আলোয়ের তরঙ্গদৈর্ঘ্য। TPA সাধারণত 400-1200 nm এর মধ্যে তরঙ্গদৈর্ঘ্যে ঘটে, দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যে দক্ষতা হ্রাস পায়। কোঅফিসিয়েন্টের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর বিপরীত বর্গ নির্ভরতা রয়েছে।
তীব্রতা (I): W/cm² তে পরিমাপ করা হয়, এটি ঘটনাস্থল আলোয়ের প্রতি ইউনিট এলাকার শক্তি প্রতিনিধিত্ব করে। TPA উচ্চ তীব্রতার প্রয়োজন, সাধারণত 10¹⁰ থেকে 10¹⁴ W/cm² এর মধ্যে। কোঅফিসিয়েন্ট তীব্রতার সাথে সরলরেখায় স্কেল করে।
পালসের সময়কাল (τ): ফেমটোসেকেন্ড (fs) এ পরিমাপ করা হয়, এটি আলোয়ের পালসের সময়কাল। সাধারণ মানগুলি 10 থেকে 1000 fs এর মধ্যে পরিবর্তিত হয়। কোঅফিসিয়েন্ট পালসের সময়কাল সহ সরলরেখায় স্কেল করে।
ধ্রুবক (K): এই মাত্রাহীন ধ্রুবক (আমাদের মডেলে 1.5) বিভিন্ন উপাদানের বৈশিষ্ট্য এবং ইউনিট রূপান্তরের জন্য হিসাব করে। আরও বিস্তারিত মডেলে, এটি উপাদান-নির্দিষ্ট প্যারামিটার দ্বারা প্রতিস্থাপিত হবে।
আমাদের TPA কোঅফিসিয়েন্ট ক্যালকুলেটর একটি স্বজ্ঞাত ইন্টারফেসের মাধ্যমে জটিল দুই-ফোটন শোষণ গণনা সহজ করে। আপনার দুই-ফোটন শোষণ কোঅফিসিয়েন্ট গণনা করতে এই পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করুন:
তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রবেশ করুন: আপনার ঘটনাস্থল আলোয়ের তরঙ্গদৈর্ঘ্য ন্যানোমিটারে (nm) প্রবেশ করুন। সাধারণ মানগুলি 400 থেকে 1200 nm এর মধ্যে পরিবর্তিত হয়।
তীব্রতা প্রবেশ করুন: আপনার আলো উৎসের তীব্রতা W/cm² এ প্রবেশ করুন। আপনি বৈজ্ঞানিক নোটেশন ব্যবহার করতে পারেন (যেমন, 1e12 জন্য 10¹²)।
পালসের সময়কাল প্রবেশ করুন: ফেমটোসেকেন্ড (fs) এ পালসের সময়কাল প্রবেশ করুন।
ফলাফল দেখুন: ক্যালকুলেটর তাত্ক্ষণিকভাবে সেমি/GW এ দুই-ফোটন শোষণ কোঅফিসিয়েন্ট প্রদর্শন করবে।
ফলাফল কপি করুন: গণনা করা মানটি আপনার ক্লিপবোর্ডে কপি করতে "ফলাফল কপি করুন" বোতামটি ব্যবহার করুন।
ক্যালকুলেটর এছাড়াও প্রদান করে:
ক্যালকুলেটর সঠিক ফলাফল নিশ্চিত করতে কয়েকটি যাচাইকরণ পরীক্ষা করে:
যদিও ক্যালকুলেটর এই পরিসরের বাইরে মানগুলির জন্য ফলাফল গণনা করবে, সরলীকৃত মডেলের সঠিকতা হ্রাস পেতে পারে।
ক্যালকুলেটর উপরে উল্লেখিত সূত্রটি ব্যবহার করে দুই-ফোটন শোষণ কোঅফিসিয়েন্ট গণনা করে। গণনার প্রক্রিয়ার একটি ধাপে ধাপে বিশ্লেষণ এখানে রয়েছে:
উদাহরণস্বরূপ, তরঙ্গদৈর্ঘ্য = 800 nm, তীব্রতা = 10¹² W/cm², এবং পালসের সময়কাল = 100 fs:
দুই-ফোটন শোষণ কোঅফিসিয়েন্ট বৈজ্ঞানিক গবেষণা এবং শিল্পে বিভিন্ন TPA অ্যাপ্লিকেশন এর কার্যকারিতা অপ্টিমাইজ করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ:
দুই-ফোটন মাইক্রোস্কোপি TPA ব্যবহার করে জীববৈচিত্র্যের নমুনার উচ্চ-রেজোলিউশন, তিন-মাত্রিক চিত্রায়ণ অর্জন করতে। তীব্রতার উপর ত্রিকোণীয় নির্ভরতা স্বাভাবিকভাবে উত্তেজনাকে ফোকাল পয়েন্টে সীমাবদ্ধ করে, ফটোব্লিচিং এবং ফটোটক্সিসিটি হ্রাস করে অ-ফোকাল অঞ্চলে।
উদাহরণ: একটি গবেষক 800 nm এ Ti:Sapphire লেজার ব্যবহার করে 100 fs পালসের সাথে মস্তিষ্কের টিস্যুতে চিত্রায়ণের গভীরতা অপ্টিমাইজ করতে দুই-ফোটন শোষণ কোঅফিসিয়েন্ট গণনা করতে চান। আমাদের ক্যালকুলেটর ব্যবহার করে তীব্রতা = 5×10¹² W/cm², তারা দ্রুত β = 1.17 সেমি/GW নির্ধারণ করতে পারেন।
দুই-ফোটন উত্তেজনা ফটোসেন্সিটাইজারগুলির সঠিক সক্রিয়করণকে গভীর টিস্যুতে নিকট-অবস্থানীয় আলো ব্যবহার করে সক্ষম করে, যা দৃশ্যমান আলো থেকে আরও কার্যকরভাবে টিস্যুতে প্রবেশ করে।
উদাহরণ: একটি মেডিকেল গবেষক ক্যান্সার চিকিৎসার জন্য একটি নতুন ফটোসেন্সিটাইজার তৈরি করছেন, তাদের দুই-ফোটন শোষণের বৈশিষ্ট্যগুলি চিহ্নিত করতে হবে। আমাদের ক্যালকুলেটর ব্যবহার করে, তারা সর্বাধিক থেরাপিউটিক প্রভাবের জন্য সর্বাধিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং তীব্রতা নির্ধারণ করতে পারেন, যখন আশেপাশের স্বাস্থ্যকর টিস্যুর ক্ষতি কমিয়ে।
TPA উচ্চ ঘনত্ব এবং নির্বাচনের সাথে তিন-মাত্রিক অপটিক্যাল ডেটা স্টোরেজ সক্ষম করে। একটি ফটোসেন্সিটিভ উপাদানের ভিতরে একটি লেজার বিম ফোকাস করে, নির্দিষ্ট তিন-মাত্রিক সমন্বয়ে ডেটা লেখা যেতে পারে।
উদাহরণ: একটি প্রকৌশলী একটি নতুন অপটিক্যাল স্টোরেজ মাধ্যম ডিজাইন করছেন, তাদের নির্ভরযোগ্য ডেটা লেখার জন্য প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন লেজার শক্তি নির্ধারণ করতে দুই-ফোটন শোষণ কোঅফিসিয়েন্ট গণনা করতে হবে, যখন পার্শ্ববর্তী স্টোরেজ অবস্থানের মধ্যে ক্রসটক এড়াতে হবে।
দুই-ফোটন পলিমারাইজেশন জটিল তিন-মাত্রিক মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করতে সক্ষম করে যা বিচ্ছুরণ সীমার নিচে বৈশিষ্ট্য আকার রয়েছে।
উদাহরণ: একটি উপাদান বিজ্ঞানী 3D মাইক্রোফ্যাব্রিকেশনের জন্য একটি নতুন ফটোপলিমার তৈরি করছেন, আমাদের ক্যালকুলেটর ব্যবহার করে তারা কাঙ্ক্ষিত পলিমারাইজেশন দক্ষতা এবং স্থানীয় রেজোলিউশন অর্জনের জন্য সর্বাধিক লেজার প্যারামিটার (তরঙ্গদৈর্ঘ্য, তীব্রতা, পালসের সময়কাল) নির্ধারণ করেন।
উচ্চ দুই-ফোটন শোষণ কোঅফিসিয়েন্ট সহ উপকরণগুলি উচ্চ-তীব্রতার লেজার পালস থেকে সংবেদনশীল অপটিক্যাল উপাদানগুলিকে রক্ষা করতে অপটিক্যাল লিমিটার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
উদাহরণ: একটি প্রতিরক্ষা ঠিকাদার পাইলটদের জন্য সুরক্ষামূলক চশমা ডিজাইন করছেন, তাদের বিভিন্ন উপকরণের দুই-ফোটন শোষণ কোঅফিসিয়েন্ট গণনা করতে হবে যাতে লেজার হুমকির বিরুদ্ধে সর্বাধিক সুরক্ষা প্রদান করে, যখন স্বাভাবিক অবস্থার অধীনে ভাল দৃশ্যমানতা বজায় রাখে।
যদিও দুই-ফোটন শোষণ অনেক অ্যাপ্লিকেশনে উৎকৃষ্ট, অন্যান্য অলিনিয়ার অপটিক্যাল প্রক্রিয়া নির্দিষ্ট পরিস্থিতির জন্য বিভিন্ন TPA কোঅফিসিয়েন্ট বৈশিষ্ট্য প্রয়োজন হতে পারে:
তিন-ফোটন শোষণ: আরও গভীর প্রবেশ এবং স্থানীয় সীমাবদ্ধতা প্রদান করে তবে উচ্চ তীব্রতার প্রয়োজন।
দ্বিতীয় হারমোনিক উৎপাদন (SHG): একই ফ্রিকোয়েন্সির দুটি ফোটনকে দ্বিগুণ ফ্রিকোয়েন্সির একটি একক ফোটনে রূপান্তর করে, ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর এবং কলাজেন এবং অন্যান্য নন-সেন্ট্রোসিমেট্রিক কাঠামোর চিত্রায়নের জন্য উপকারী।
উত্তেজিত রামান স্ক্যাটারিং (SRS): কম্পন মোডের উপর ভিত্তি করে লেবেল-মুক্ত রসায়নিক বৈসাদৃশ্য প্রদান করে, লিপিড এবং অন্যান্য জৈব অণুর চিত্রায়নের জন্য উপকারী।
একক-ফোটন কনফোকাল মাইক্রোস্কোপি: দুই-ফোটন মাইক্রোস্কোপির তুলনায় সহজ এবং কম ব্যয়বহুল, তবে কম গভীর প্রবেশ এবং আরও ফটোব্লিচিং।
অপটিক্যাল কোহেরেন্স টোমোগ্রাফি (OCT): উচ্চ গভীর প্রবেশের সাথে কাঠামোগত চিত্রায়ণ প্রদান করে তবে দুই-ফোটন মাইক্রোস্কোপির চেয়ে কম রেজোলিউশন।
দুই-ফোটন শোষণের তাত্ত্বিক ভিত্তি মারিয়া গোপার্ট-মায়ার তার ১৯৩১ সালের ডক্টরাল ডিসার্টেশনে স্থাপন করেছিলেন, যেখানে তিনি পূর্বাভাস দিয়েছিলেন যে একটি পরমাণু বা অণু একক কোয়ান্টাম ঘটনায় একসাথে দুটি ফোটন শোষণ করতে পারে। এই যুগান্তকারী কাজের জন্য, তিনি পরে ১৯৬৩ সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার লাভ করেন।
তবে, দুই-ফোটন শোষণের পরীক্ষামূলক প্রমাণ লেজারের আবিষ্কারের জন্য অপেক্ষা করতে হয়েছিল ১৯৬০ সালে, যা এই অলিনিয়ার অপটিক্যাল ঘটনাটি পর্যবেক্ষণের জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ তীব্রতা প্রদান করে। ১৯৬১ সালে, বেল ল্যাবসের কাইজার এবং গ্যারেট প্রথম পরীক্ষামূলকভাবে ইউরোপিয়াম-ডোপড ক্রিস্টালে দুই-ফোটন শোষণের পর্যবেক্ষণ রিপোর্ট করেন।
১৯৮০ এবং ১৯৯০ এর দশকে আল্ট্রাশর্ট পালস লেজারের উন্নয়ন, বিশেষ করে Ti:Sapphire লেজার, এই ক্ষেত্রে বিপ্লব ঘটায় উচ্চ শিখর তীব্রতা এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের টিউনেবিলিটি প্রদান করে যা দুই-ফোটন উত্তেজনার জন্য আদর্শ। এর ফলে ১৯৯০ সালে কর্নেল বিশ্ববিদ্যালয়ে উইনফ্রিড ডেঙ্ক, জেমস স্ট্রিকলার এবং ওয়াট ওয়েব দ্বারা দুই-ফোটন মাইক্রোস্কোপির আবিষ্কার
আপনার কাজে দরকারী হতে পারে আরো টুল খুঁজে বের করুন