یورپ کا پہلا TES سپیکٹرومیٹر ایکسرے کی تحقیق کو 1,000 گنا زیادہ حساسیت کے ساتھ تبدیل کر رہا ہے، جس سے ایک بار ناممکن تجربات کو بالآخر ممکن بنایا جا رہا ہے۔
یورپ کا پہلا اور واحد TES سپیکٹرومیٹر سنکروٹون لائٹ ماخذ پر اب BESSY II پر کام کر رہا ہے، جو ایکسرے کی تحقیق کے لیے ایک اہم پیش رفت کا نشان ہے۔ HZB، MPI-CEC (Mühlheim-an-der-Ruhr, Germany)، اور NIST (Boulder CO, USA) کے درمیان تعاون کے ذریعے تیار کیا گیا، نیا آلہ ایک ایسی کارکردگی کے ساتھ ایکس رے فوٹان کا پتہ لگا سکتا ہے جو روایتی ویو لینتھ ایکسرے اسپیکٹ سے 100 سے 1000 گنا زیادہ ہے۔
اس کی غیر معمولی حساسیت محققین کو جوہری طور پر پتلے مواد، نانو اسٹرکچرز، اور انتہائی کمزور جوہری اور سالماتی نمونوں کی الیکٹرانک خصوصیات کی تحقیقات کرنے کی اجازت دے گی۔ ٹیم اب سائنسدانوں کو تحقیقی تجاویز پیش کرنے کے لیے مدعو کر رہی ہے جو نئی صلاحیت سے فائدہ اٹھاتے ہیں۔
ایکس رے سپیکٹروسکوپی کے لیے ایک اہم فروغ Synchrotron کی سہولیات جیسے BESSY II غیر معمولی طور پر روشن ایکس رے بیم تیار کرتی ہے جسے سائنسدان بہت سے مختلف مواد کی ساخت اور خصوصیات کا مطالعہ کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔
ایکس رے ایمیشن اسپیکٹروسکوپی (XES) اور Resonant Inelastic X-ray Scattering (RIXS) سمیت کچھ انتہائی طاقتور تکنیک، شہتیر کے سامنے آنے کے بعد نمونے سے خارج ہونے والے ایکس رے فوٹونز کا تجزیہ کرتی ہیں۔ یہ طریقے مواد کے الیکٹرانک ڈھانچے کے بارے میں قیمتی معلومات فراہم کرتے ہیں، لیکن انہیں بامعنی ڈیٹا تیار کرنے کے لیے بڑی تعداد میں خارج ہونے والے فوٹون کی ضرورت ہوتی ہے۔
نتیجے کے طور پر، XES اور RIXS روایتی طور پر نسبتاً زیادہ ارتکاز کے ساتھ بلک مواد اور نمونوں تک محدود رہے ہیں۔ TES سپیکٹرو میٹر کیسے کام کرتا ہے۔ اس آلے میں 248 سپر کنڈکٹنگ سینسر ہیں جو صرف 25 ملی کیلون کے انتہائی کم درجہ حرارت پر کام کرتے ہیں۔ یہ حالات He4-He3 ڈائلیشن ریفریجریٹر کے استعمال سے حاصل کیے جاتے ہیں، جو کوانٹم کمپیوٹرز میں استعمال ہونے والے سسٹمز کی طرح کولنگ ٹیکنالوجی ہے۔
جب ایکس رے کسی نمونے پر حملہ کرتے ہیں، تو مادہ اپنے ہی فوٹون خارج کرتا ہے۔ ہر خارج ہونے والے فوٹوون کو سپر کنڈکٹنگ سینسر میں سے ایک کے ذریعے پکڑا جاتا ہے، جو اس کے درجہ حرارت کو مختصر طور پر اتنا بڑھا دیتا ہے کہ اس کی سپر کنڈکٹنگ حالت میں خلل ڈال سکے۔
اس چھوٹی سی تبدیلی سے سینسر کی برقی مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے، جس کی پیمائش سپر کنڈکٹنگ کوانٹم انٹرفینس ڈیوائسز (SQUIDs) پر مبنی سرکٹ کے ذریعے کی جاتی ہے۔ یہ عمل ہر فوٹون کی توانائی کو قابل ذکر درستگی کے ساتھ ماپا جانے کی اجازت دیتا ہے.
