ছোট ল্যাবেই এক্স-রে লেজার ! 

বিশাল ও ব্যয়বহুল কণা ত্বরণযন্ত্র ছাড়াই শক্তিশালী লেজার আলোর উৎস তৈরির পথে বড় সাফল্য পেলেন যুক্তরাষ্ট্রের একদল গবেষক। তারা লেজার প্লাজমা অ্যাক্সিলারেটর ব্যবহার করে টানা আট ঘণ্টারও বেশি সময় স্থিতিশীলভাবে ফ্রি ইলেকট্রন লেজার (এফইএল) চালাতে পেরেছেন। এই কাজটি করেছে টাউ সিস্টেমস ও লরেন্স বার্কলি ন্যাশনাল ল্যাবরেটরির যৌথ দল। ফ্রি ইলেকট্রন লেজার হল, অত্যন্ত উজ্জ্বল ও সমলয় আলোর উৎস, যা অতিবেগুনি রশ্মি থেকে শুরু করে এক্স-রে রশ্মি পর্যন্ত রশ্মি তৈরি করতে পারে। এটি পদার্থবিজ্ঞান, রসায়ন, জীববিজ্ঞান ও উপাদান গবেষণায় ব্যবহৃত। অণুর গঠন দেখা, রাসায়নিক বিক্রিয়া বোঝা বা নতুন উপাদান পরীক্ষা করতে এ প্রযুক্তি গুরুত্বপূর্ণ। এতদিন এফইএল চালাতে দরকার হতো বিশাল আকারের কণা ত্বরণযন্ত্র। যেমন ইউরোপিয়ান এক্স-রে ফ্রি ইলেকট্রন লেজারের জন্য ৩.৪ কিলোমিটার দীর্ঘ পরিকাঠামো রয়েছে। ফলে এই প্রযুক্তি ছিল ব্যয়বহুল এবং সীমিত সংখ্যক প্রতিষ্ঠানের নাগালে। বিকল্প হিসেবে বিজ্ঞানীরা লেজার প্লাজমা অ্যাক্সিলারেটর নিয়ে কাজ করতেন। এতে শক্তিশালী লেজার প্লাজমায় পাঠিয়ে তীব্র বৈদ্যুতিক ঢেউ তৈরি করা হয়। সেই ঢেউয়ে চড়ে ইলেকট্রন দ্রুতগতিতে এগিয়ে যায়। এতে ছোট জায়গায় উচ্চ-শক্তির ইলেকট্রন তৈরি করা সম্ভব। কিন্তু সমস্যা ছিল স্থিতিশীলতা নিয়ে। সামান্য কম্পন, তাপমাত্রা পরিবর্তন বা লেজারের ওঠানামায় রশ্মিগুচ্ছর মান নষ্ট হতো। এবার গবেষকেরা পাঁচটি নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ব্যবহার করে সেই সমস্যা কমিয়েছেন। এর মধ্যে ছিল “ভূতুড়ে রশ্মিগুচ্ছ’’, যা মূল লেজারের সূক্ষ্ম সূক্ষ্ম পরিবর্তন শনাক্ত করে। এর সাহায্যে বিজ্ঞানীরা ১০ ঘণ্টার বেশি সময় ধরে প্রতি সেকেন্ডে একটি করে ১০০ মেগা-ইলেকট্রনভোল্ট যুক্ত ইলেকট্রন স্পন্দন বা পালস তৈরি করেন। পরে তা দিয়ে ৪ মিটার দীর্ঘ আনডিউলেটরে এফইএল চালানো হয়। আনডিউলেটরের কাজ হল দ্রুত গতি ইলেকট্রন রশ্মিগুচ্ছকে আন্দোলিত করা। এতে আট ঘণ্টারও বেশি সময় ধরে ৪২০ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বেগুনি আলো স্বয়ংক্রিয়ভাবে উৎপন্ন হয়েছে। ভবিষ্যতে ছোট বিশ্ববিদ্যালয়, গবেষণাগার বা শিল্পপ্রতিষ্ঠানও এ ধরনের উন্নত আলোর উৎস ব্যবহার করতে পারবে। এখন তাঁদের পরবর্তী লক্ষ্য ইলেকট্রনের শক্তি ৫০০ মেগা-ইলেকট্রনভোল্টে উন্নীত করা। সেটা সম্ভব হলে কঠিন অতিবেগুনি ও মৃদু এক্স-রে অঞ্চলের আলো তৈরি করা যাবে। এ প্রযুক্তি সফল হলে বড় বড় গবেষণা কেন্দ্রের একচেটিয়া প্রযুক্তি ছোট ল্যাবেও পৌঁছে যেতে পারে।

সূত্র: Physics World; April, 2026