இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் கணக்கீட்டாளர் - இலவச ஆன்லைன் கருவி அசமநிலையியல் ஒளியியல்

இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் என்ன மற்றும் அதை எப்படி கணக்கிடுவது?

இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் (TPA) என்பது ஒரு மூலக்கூறு ஒரே நேரத்தில் இரண்டு பொதன்களை உறிஞ்சுவதன் மூலம் உயர் ஆற்றல் நிலைக்கு அடையக்கூடிய அசமநிலையியல் ஒளியியல் செயல்முறை ஆகும். ஒற்றை-பொதன் உறிஞ்சலுக்கு மாறாக, இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் ஒளியின் தீவிரத்தில் சதுரமாக சார்ந்துள்ளது, இது மைக்ரோஸ்கோபி மற்றும் ஒளி இயக்க சிகிச்சை போன்ற முன்னணி பயன்பாடுகளில் துல்லியமான இடவியல் கட்டுப்பாட்டை வழங்குகிறது.

எங்கள் இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் கணக்கீட்டாளர் மூன்று முக்கிய அளவீடுகளைப் பயன்படுத்தி இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் கூட்டுத்தொகை (β) ஐ உடனடியாக கணக்கிடுகிறது: அலைநீளம், தீவிரம், மற்றும் அலைவீச்சு காலம். இந்த இலவச ஆன்லைன் கருவி ஆராய்ச்சியாளர்கள், மாணவர்கள் மற்றும் தொழில்முனைவோர்களுக்கு தங்கள் அசமநிலையியல் ஒளியியல் ஆராய்ச்சி மற்றும் பயன்பாடுகளுக்கான முக்கிய மதிப்புகளை விரைவாக தீர்மானிக்க உதவுகிறது.

இந்த அசமநிலையியல் ஒளியியல் நிகழ்வு முதலில் 1931-ல் மரியா கோப்பர்ட்-மயர் மூலம் கணிக்கப்பட்டது, ஆனால் 1960-களில் லேசர்களின் கண்டுபிடிப்பு வரை பரிசோதனையாகக் காணப்படவில்லை. இன்று, இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் மைக்ரோஸ்கோபி, ஒளி இயக்க சிகிச்சை, ஒளி தரவுப் சேமிப்பு மற்றும் மைக்ரோபரிணாமம் போன்ற பல முன்னணி பயன்பாடுகளுக்கு அடிப்படையாக உள்ளது.

இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் கூட்டுத்தொகை (β) ஒரு பொருளின் ஒரே நேரத்தில் இரண்டு பொதன்களை உறிஞ்சுவதற்கான சாத்தியத்தை அளவீடு செய்கிறது. இந்த கணக்கீட்டாளர் நிகழும் ஒளியின் அலைநீளம், ஒளியின் தீவிரம் மற்றும் அலைவீச்சு காலத்தின் அடிப்படையில் β ஐ மதிப்பீடு செய்ய எளிமையான மாதிரியைப் பயன்படுத்துகிறது—ஆராய்ச்சியாளர்கள், மாணவர்கள் மற்றும் தொழில்முனைவோர்களுக்கு இந்த முக்கிய அளவீட்டை கணக்கிட ஒரு விரைவான வழியை வழங்குகிறது.

இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் கூட்டுத்தொகை சூத்திரம் மற்றும் கணக்கீடு

இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் கூட்டுத்தொகை (β) கீழ்காணும் எளிமையான சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம்:

$\beta = K \times \frac{I \times \tau}{\lambda^2}$

எங்கு:

• $\beta$ = இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் கூட்டுத்தொகை (cm/GW)
• $K$ = நிலையானது (எங்கள் எளிமையான மாதிரியில் 1.5)
• $I$ = நிகழும் ஒளியின் தீவிரம் (W/cm²)
• $\tau$ = அலைவீச்சு காலம் (பெம்டோசெக்கண்டுகள், fs)
• $\lambda$ = நிகழும் ஒளியின் அலைநீளம் (நானோமீட்டர்கள், nm)

இந்த சூத்திரம் இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சலின் அடிப்படையான இயற்பியலைப் பிடிக்கும் எளிமையான மாதிரியை பிரதிநிதித்துவம் செய்கிறது. உண்மையில், இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் கூட்டுத்தொகை பொருளின் பண்புகள் மற்றும் குறிப்பிட்ட மின்னணு மாற்றங்கள் சார்ந்துள்ளது. இருப்பினும், இந்த மதிப்பீடு பல நடைமுறை பயன்பாடுகளுக்கான நல்ல தொடக்க புள்ளியை வழங்குகிறது.

மாறிலிகளைப் புரிந்துகொள்வது

1. அலைநீளம் (λ): நானோமீட்டர்களில் (nm) அளவிடப்படுகிறது, இது நிகழும் ஒளியின் அலைநீளம் ஆகும். TPA பொதுவாக 400-1200 nm இடையே அலைநீளங்களில் நிகழ்கிறது, நீண்ட அலைநீளங்களில் செயல்திறன் குறைகிறது. கூட்டுத்தொகை அலைநீளத்தில் எதிர்மறை சதுர சார்ந்துள்ளது.

2. தீவிரம் (I): W/cm² இல் அளவிடப்படுகிறது, இது நிகழும் ஒளியின் அலகு பரப்பில் சக்தியை பிரதிநிதித்துவம் செய்கிறது. TPA உயர் தீவிரங்களை தேவைப்படுகிறது, பொதுவாக 10¹⁰ முதல் 10¹⁴ W/cm² வரை. கூட்டுத்தொகை தீவிரத்துடன் நேரடியாக அளவிடப்படுகிறது.

3. அலைவீச்சு காலம் (τ): பெம்டோசெக்கண்டுகளில் (fs) அளவிடப்படுகிறது, இது ஒளி அலைவீச்சின் காலம் ஆகும். பொதுவான மதிப்புகள் 10 முதல் 1000 fs வரை உள்ளன. கூட்டுத்தொகை அலைவீச்சு காலத்துடன் நேரடியாக அளவிடப்படுகிறது.

4. நிலையானது (K): இந்த பரிமாணமற்ற நிலையானது (எங்கள் மாதிரியில் 1.5) பல்வேறு பொருள் பண்புகள் மற்றும் அலகு மாற்றங்களை கணக்கீடு செய்கிறது. மேலும் விவரமான மாதிரிகளில், இது பொருள்-சிறப்பு அளவீடுகளால் மாற்றப்படும்.

இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் கணக்கீட்டாளரை எப்படி பயன்படுத்துவது

எங்கள் இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் கணக்கீட்டாளர் இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் கூட்டுத்தொகையை தீர்மானிக்க எளிதாக செய்கிறது, இந்த படிகளைப் பின்பற்றுவதன் மூலம்:

1. அலைநீளத்தை உள்ளிடவும்: உங்கள் நிகழும் ஒளியின் அலைநீளத்தை நானோமீட்டர்களில் (nm) உள்ளிடவும். பொதுவான மதிப்புகள் 400 முதல் 1200 nm வரை உள்ளன.

2. தீவிரத்தை உள்ளிடவும்: உங்கள் ஒளி மூலத்தின் தீவிரத்தை W/cm² இல் உள்ளிடவும். நீங்கள் அறிவியல் குறியீட்டை (எ.கா., 1e12 = 10¹²) பயன்படுத்தலாம்.

3. அலைவீச்சு காலத்தை உள்ளிடவும்: பெம்டோசெக்கண்டுகளில் (fs) அலைவீச்சு காலத்தை உள்ளிடவும்.

4. முடிவைப் பார்வையிடவும்: கணக்கீட்டாளர் உடனடியாக இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் கூட்டுத்தொகையை cm/GW இல் காட்சிப்படுத்தும்.

5. முடிவைப் நகலெடுக்கவும்: கணக்கிடப்பட்ட மதிப்பை உங்கள் கிளிப்போர்டுக்கு நகலெடுக்க "முடிவை நகலெடுக்கவும்" பொத்தானைப் பயன்படுத்தவும்.

கணக்கீட்டாளர் மேலும் வழங்குகிறது:

• இயக்கவியல் காட்சியுடன் பார்வை கருத்து
• சாதாரண அளவுகளைத் தவிர்க்கும் மதிப்புகளுக்கான எச்சரிக்கைகள்
• முடிவை எவ்வாறு பெறப்பட்டது என்பதை விளக்கும் கணக்கீட்டு விவரங்கள்

உள்ளீட்டு சரிபார்ப்பு மற்றும் கட்டுப்பாடுகள்

கணக்கீட்டாளர் சரியான முடிவுகளை உறுதி செய்ய பல சரிபார்ப்பு சோதனைகளைச் செய்கிறது:

• அனைத்து உள்ளீடுகளும் நேர்மறை எண்கள் ஆக இருக்க வேண்டும்
• சாதாரண அளவுகளைத் தவிர்க்கும் மதிப்புகளுக்கான எச்சரிக்கைகள் காட்சிப்படுத்தப்படுகின்றன:
  • அலைநீளம்: 400-1200 nm
  • தீவிரம்: 10¹⁰ முதல் 10¹⁴ W/cm²
  • அலைவீச்சு காலம்: 10-1000 fs

இந்த அளவுகளைத் தவிர்க்கும் மதிப்புகளுக்கான முடிவுகளை கணக்கீட்டாளர் இன்னும் கணக்கிடும், ஆனால் எளிமையான மாதிரியின் துல்லியம் குறைக்கப்படலாம்.

கணக்கீட்டு முறை

கணக்கீட்டாளர் மேலே குறிப்பிடப்பட்ட சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் கூட்டுத்தொகையை கணக்கிடுகிறது. கணக்கீட்டு செயல்முறையின் படி படி விளக்கம்:

1. அனைத்து உள்ளீட்டு அளவீடுகளை சரிபார்த்து, அவை நேர்மறை எண்கள் ஆக இருக்க வேண்டும்
2. W/cm² இல் இருந்து GW/cm² க்கு தீவிரத்தை 10⁹ மூலம் வகுத்து மாற்றவும்
3. சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தவும்: β = K × (I × τ) / λ²
4. முடிவை cm/GW இல் காட்சிப்படுத்தவும்

உதாரணமாக, அலைநீளம் = 800 nm, தீவிரம் = 10¹² W/cm², மற்றும் அலைவீச்சு காலம் = 100 fs:

• தீவிரத்தை மாற்றவும்: 10¹² W/cm² ÷ 10⁹ = 10³ GW/cm²
• கணக்கிடவும்: β = 1.5 × (10³ × 100) ÷ (800)² = 1.5 × 10⁵ ÷ 640,000 = 0.234375 cm/GW

ஆராய்ச்சி மற்றும் தொழிலில் இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சலின் பயன்பாடுகள்

இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சலுக்கு பல்வேறு அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப துறைகளில் பல பயன்பாடுகள் உள்ளன:

1. இரண்டு-பொதன் மைக்ரோஸ்கோபி

இரண்டு-பொதன் மைக்ரோஸ்கோபி TPA ஐ பயன்படுத்தி உயிரியல் மாதிரிகளின் உயர் தீர்மானம், மூன்று பரிமாண காட்சியமைப்பை அடைய உதவுகிறது. தீவிரத்தில் சதுர சார்ந்த தன்மை இயல்பாக உற்சாகத்தை மைய புள்ளிக்கு கட்டுப்படுத்துகிறது, இது மையம் தவிர உள்ள பகுதிகளில் ஒளி அழுகை மற்றும் ஒளி விஷத்தன்மையை குறைக்கிறது.

உதாரணம்: 800 nm இல் 100 fs அலைவீச்சுகளை கொண்ட Ti:Sapphire லேசரைப் பயன்படுத்தும் ஆராய்ச்சியாளர், மூளை திசுக்களில் காட்சியமைப்பு ஆழத்தை மேம்படுத்த இரண்டு-பொதன் உறிஞ்சல் கூட்டுத்தொகையை கணக்கிட வேண்டும். தீவிரம் = 5×10¹² W/cm² உடன் எங்கள் கணக்கீட்டாளரைப் பயன்படுத்தி, அவர்கள் விரைவாக β = 1.17 cm/GW ஐ தீர்மானிக்கலாம்.

2. ஒளி இயக்க சிகிச்சை

இரண்டு-பொதன் உற்சாகம், கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல்படுத்துவதற்காக, கண்ணோட்டத்தை அதிகமாகச் செயல