टेलिस्कोप मिरर को नए तरीके से विकसित करने से ब्रह्मांड के बारे में तेज हो सकता है हमारा नजरिया

वाशिंगटन [यूएस], 20 अक्टूबर (एएनआई): शोधकर्ताओं ने फेमटोसेकंड लेजर पल्स का उपयोग करके उच्च-प्रदर्शन एक्स-रे दूरबीनों के लिए आवश्यक उच्च-सटीक, अल्ट्राथिन दर्पणों को बनाने के लिए एक नई विधि बनाई है। यह विधि अंतरिक्ष-आधारित एक्स-रे दूरबीनों की क्षमताओं को आगे बढ़ाने में सहायता कर सकती है जिनका उपयोग सुपरमैसिव ब्लैक होल और नए सितारों के निर्माण जैसी उच्च-ऊर्जा ब्रह्मांडीय घटनाओं का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है।

एमआईटी कावली में शोध करने वाले शोध दल के नेता हेंग ज़ूओ ने कहा, "ब्रह्मांड की एक्स-रे का पता लगाना ब्रह्मांड की हमारी खोज का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है जो हमारे ब्रह्मांड में प्रवेश करने वाली उच्च ऊर्जा घटनाओं का खुलासा करता है लेकिन अन्य तरंगों में देखने योग्य नहीं है।" इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोफिजिक्स एंड स्पेस रिसर्च और अब न्यू मैक्सिको विश्वविद्यालय में है। "हमारे समूह ने जो प्रौद्योगिकियां विकसित की हैं, वे दूरबीनों को खगोलीय एक्स-रे की तेज छवियां प्राप्त करने में मदद करेंगी जो कई पेचीदा विज्ञान प्रश्नों का उत्तर दे सकती हैं।"

हजारों पतले दर्पण एक्स-रे टेलीस्कोप बनाते हैं, जो पृथ्वी के वायुमंडल के ऊपर परिक्रमा करते हैं। एक्स-रे टेलीस्कोप में प्रत्येक दर्पण को ठीक से घुमावदार होना चाहिए और दूसरों के संबंध में स्थित होना चाहिए। शोधकर्ताओं ने विस्तार से बताया कि कैसे उन्होंने इन अल्ट्राथिन दर्पणों को एक सटीक आकार में मोड़ने और उच्च प्रभाव वाले शोध के लिए ऑप्टिका पब्लिशिंग ग्रुप के प्रकाशन, ऑप्टिका में निर्माण प्रक्रिया के दौरान होने वाली गलतियों को ठीक करने के लिए फेमटोसेकंड लेजर माइक्रोमैचिनिंग को नियोजित किया।

"एक सटीक आकार के साथ अति पतली दर्पण बनाना मुश्किल है क्योंकि निर्माण प्रक्रिया पतली सामग्री को गंभीर रूप से मोड़ती है, " ज़ूओ ने कहा। "इसके अलावा, टेलीस्कोप दर्पण आमतौर पर प्रतिबिंबिता बढ़ाने के लिए लेपित होते हैं, और ये कोटिंग्स आमतौर पर दर्पणों को और विकृत कर देती हैं। हमारी तकनीकें दोनों चुनौतियों का समाधान कर सकती हैं।"

प्रेसिजन झुकने

चूंकि नई मिशन अवधारणाएं एक्स-रे इमेजिंग की सीमाओं को आगे बढ़ा रही हैं, इसलिए दूरबीनों के लिए अल्ट्रा-सटीक और उच्च-प्रदर्शन वाले एक्स-रे दर्पणों के निर्माण के लिए नई तकनीकों को विकसित करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, नासा के लिंक्स एक्स-रे सर्वेयर विचार में अब तक का सबसे शक्तिशाली एक्स-रे ऑप्टिक होगा और कई अल्ट्रा-हाई-रिज़ॉल्यूशन दर्पणों के उत्पादन की मांग करेगा।

इस मांग को पूरा करने के लिए, ज़ूओ की शोध टीम ने स्ट्रेस-आधारित फिगर रेक्टिफिकेशन को फेमटोसेकंड लेजर माइक्रोमैचिनिंग के साथ जोड़ा। दर्पण सब्सट्रेट के लिए एक विकृत फिल्म के आवेदन के माध्यम से, तनाव-आधारित आंकड़ा सुधार नियंत्रित झुकने को प्रेरित करके पतले दर्पण की क्षमता का उपयोग करता है।

इस तकनीक में एक सपाट दर्पण की पिछली सतह पर उगाई गई तनावग्रस्त फिल्म के चुनिंदा क्षेत्रों को हटाना शामिल है। शोधकर्ताओं ने इसे पूरा करने के लिए फेमटोसेकंड लेज़रों का चयन किया क्योंकि इन लेज़रों द्वारा उत्पादित दालें बहुत ही सटीक छेद, चैनल और निशान बना सकती हैं जिनमें थोड़ी संपार्श्विक क्षति होती है। इसके अलावा, इन लेज़रों की उच्च पुनरावृत्ति दर पारंपरिक तरीकों की तुलना में तेज़ मशीनिंग गति और थ्रूपुट की अनुमति देती है। यह अगली पीढ़ी के एक्स-रे दूरबीनों के लिए आवश्यक बड़ी संख्या में अति-पतले दर्पणों के निर्माण में तेजी लाने में मदद कर सकता है।

मानचित्रण तनाव

शोधकर्ताओं को सटीक रूप से यह इंगित करना था कि उपन्यास रणनीति का उपयोग करने के लिए लेजर माइक्रोमशीनिंग ने सतह की वक्रता और दर्पण की तनाव की स्थिति को कैसे बदल दिया। मूल दर्पण आकार का माप लेने के बाद, उन्होंने आवश्यक आकार प्राप्त करने के लिए आवश्यक तनाव समायोजन दिखाते हुए एक नक्शा विकसित किया। इसके अतिरिक्त, उन्होंने एक बहु-पास सुधार विधि बनाई जो एक उपयुक्त दर्पण प्रोफ़ाइल प्राप्त होने तक बार-बार दोषों को काटने के लिए फीडबैक लूप का उपयोग करती है।

ज़ूओ ने कहा, "हमारे प्रयोगात्मक परिणामों से पता चला है कि आवधिक छिद्रों के पैटर्न को हटाने से संतुलन (कटोरे के आकार का) तनाव होता है, जबकि आवधिक गर्तों को हटाने से गैर-संतुलन (आलू-चिप के आकार का) तनाव घटक उत्पन्न होता है।" "इन दो विशेषताओं को गर्त अभिविन्यास के उचित रोटेशन के साथ मिलाकर हम विभिन्न प्रकार के तनाव वाले राज्य बना सकते हैं, जो सिद्धांत रूप में, दर्पणों में किसी भी प्रकार की त्रुटि को ठीक करने के लिए उपयोग किए जा सकते हैं।"

इस काम में, शोधकर्ताओं ने नियमित पैटर्न का उपयोग करके फ्लैट सिलिकॉन वेफर्स पर नई तकनीक का प्रदर्शन किया। वास्तविक एक्स-रे खगोल विज्ञान दूरबीन दर्पण, जो दो दिशाओं में घुमावदार हैं, को ठीक करने के लिए, शोधकर्ता सबस्ट्रेट्स के 3 डी आंदोलन के लिए एक अधिक जटिल ऑप्टिकल सेटअप विकसित कर रहे हैं। (एएनआई)