| मुक्त इलेक्ट्रॉन लेज़र एवं उपयोगिता अनुभाग |
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टेराहर्ट्ज़ - इंफ्रारेड स्पेक्ट्रमिकी के लिए सुविधाओं का विकास
FEL पर तीन चरण के कार्यक्रम के दूसरे चरण के में, मुक्त इलेक्ट्रान लेज़र उपयोगिता अनुभाग (FUS) कम तापमान (5-300 K) और उच्च चुंबकीय क्षेत्र (7 टेस्ला तक) में FEL एवं प्रयोगशाला आधारित (IR- terahertz) स्रोतों का उपयोग करने के लिए एक सेट-अप का निर्माण कर रहा है। चित्र -1 आवृत्ति डोमेन स्पेक्ट्रोस्कोपी करने के लिए एक सेट-अप की एक तस्वीर दर्शाता है। यह सेट-अप वर्तमान IR-FEL (200- 800 cm-1) के साथ संगत है, और इसके अपने स्रोत भी हैं: मरकरी आर्क लैंप (2- 600 cm-1), ग्लोबार (50- 2000 cm-1)।
सेट-अप निम्नलिखित डिटेक्टरों से सुसज्जित है: क्रायोजन मुक्त In-Sb हॉट इलेक्ट्रॉन बोलोमीटर (2-40 cm-1), क्रायोजन मुक्त Nb -TES बोलोमीटर (10- 600 cm-1), तरल नाइट्रोजन आधारित मर्करी-कैडमियम टेल्यूराइड (MCT, 600- 2000 cm-1), और Deuterated L-Alanine doped Triglycine Sulphate (DTGS, 10– 2000 cm-1)।
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चित्र 1: FEL और प्रयोगशाला आधारित स्रोतों का उपयोग करते हुए फ़्रीक्वेंसी डोमेन स्पेक्ट्रोस्कोपी करने के लिए सेट उप की एक तस्वीर। |
एक और प्रयोगात्मक सुविधा, कम तापमान (5-300 K) और उच्च चुंबकीय क्षेत्र (7 टेस्ला तक) नमूना वातावरण में टेराहर्ट्ज़ टाइम डोमेन स्पेक्ट्रोस्कोपी (THz-TDS) और पंप-प्रोब प्रयोगों को करने के लिए स्थापित की गई है। चित्र-2 THz-TDS और पंप-प्रोब प्रयोगों के लिए सेट-अप की एक तस्वीर दिखाता है। इस प्रयोगात्मक सेट-अप की मुख्य विशेषताएं हैं:
- स्पेक्ट्रल रेंज: 0.1 - 3 THz (~ 4 –99 cm-1))
- पल्स अवधि: ~ 10 ps
- टेराहर्ट्ज़ पावर: ~ 2 μW
- टेराहर्ट्ज़ जनरेशन एवं डिटेक्शन: एकीकृत कोलिमेटिंग लेंस (उच्च प्रतिरोधकता Si) के साथ (Ga,Bi)As आधारित फोटोकंडक्टिव एंटीना के द्वारा।
- लेजर: डायोड पंप सॉलिड स्टेट (DPSS) लेजर; केंद्रीय तरंग दैर्ध्य 1030 nm, पल्स अवधि 96 fs, और पुनरावृत्ति दर 76 मेगाहर्ट्ज।
इस सुविधा (टेराहर्ट्ज़ -टीडीएस, निकट-अवरक्त पंप और टेराहर्ट्ज़ प्रोब) का उपयोग करके, ऑप्टिकल चालकता, चार्ज वाहक गतिशीलता आदि जैसे उपयोगी भौतिक गुणों का अध्धयन तापमान, चुंबकीय क्षेत्र और आवृत्ति के आधार पर ट्रांसमिशन और प्रतिबिंब मोड में किया जा सकता है।
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चित्र 2: THz-TDS और पंप-प्रोब प्रयोगों को करने के लिए सेट-अप |
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