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Friday, May 14, 2021

चंद्रमा की नैनो धूल को मापना कोई छोटी बात नहीं है

चंद्रमा की नैनो धूल को मापना कोई छोटी बात नहीं है

अपोलो 11 मिशन के दौरान एकत्र चंद्रमा की धूल के सटीक आकृतियों के रंगीन स्क्रीनशॉट। एनआईएसटी शोधकर्ताओं और सहयोगियों ने अपने प्रकाश-प्रकीर्णन गुणों का अध्ययन करने के लिए इन नैनोस्केल कणों को मापने के एक तरीके के रूप में विकसित किया। क्रेडिट: ई। गरबोकी / एनआईएसटी और ए। शारिट्स / एएफआरएल

रात के आकाश के गिरगिट की तरह, चंद्रमा अक्सर अपना रूप बदलता है। उदाहरण के लिए, यह बड़ा, चमकीला या लाल दिखाई दे सकता है, इसके चरणों के कारण, सौर मंडल में इसकी स्थिति या पृथ्वी के वायुमंडल में धुआं। (यह हरे रंग की चीज से नहीं बनता है।)


इसकी उपस्थिति का एक अन्य कारक चंद्रमा के धूल कणों का आकार और आकार है, जो चंद्रमा की सतह को कवर करने वाले छोटे रॉक अनाज हैं। नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड्स एंड टेक्नोलॉजी (एनआईएसटी) के शोधकर्ता अब पहले से कहीं ज्यादा तीखे चाँद धूल कणों को माप रहे हैं, जो चाँद के स्पष्ट रंग और चमक को स्पष्ट करने की दिशा में एक कदम है। यह बदले में उपग्रह कैमरों द्वारा मौसम के पैटर्न और अन्य घटनाओं की ट्रैकिंग में सुधार करने में मदद कर सकता है जो चंद्रमा को अंशांकन स्रोत के रूप में उपयोग करते हैं।

एनआईएसटी शोधकर्ताओं और सहयोगियों ने 1969 में अपोलो 11 मिशन के दौरान एकत्रित चंद्रमा धूल के 25 कणों के सटीक त्रि-आयामी आकार को मापने का एक जटिल तरीका विकसित किया है। टीम में वायु सेना अनुसंधान प्रयोगशाला, अंतरिक्ष विज्ञान संस्थान और विश्वविद्यालय के शोधकर्ता शामिल हैं। मिसौरी-कैनसस सिटी।

ये शोधकर्ता कई सालों से चंद्रमा की धूल का अध्ययन कर रहे हैं। लेकिन जैसा कि एक नए जर्नल पेपर में बताया गया है, अब उनके पास एक्स-रे नैनो कंप्यूटेड टोमोग्राफी (एक्ससीटी) है, जिसने उन्हें 400 नैनोमीटर (एक मीटर के अरब मीटर) के आकार के कणों की जांच करने की अनुमति दी है।

अनुसंधान दल ने मापने और कम्प्यूटेशनल रूप से विश्लेषण करने के लिए एक विधि विकसित की कि धूल के कण कैसे प्रकाश को आकार देते हैं। अनुवर्ती अध्ययनों में कई और कण शामिल होंगे, और अधिक स्पष्ट रूप से उनके आकार को प्रकाश बिखरने से जोड़ देगा। शोधकर्ताओं को विशेष रूप से “अल्बेडो” नामक एक विशेषता में रुचि है, यह दर्शाता है कि यह कितना प्रकाश या विकिरण दर्शाता है।

चंद्रमा की नैनो धूल को मापने का नुस्खा जटिल है। सबसे पहले आपको इसे किसी चीज़ के साथ मिलाने की ज़रूरत है, जैसे कि एक आमलेट बनाते हैं, और फिर इसे रोटिसर चिकन की तरह घंटों के लिए छड़ी पर रखें। स्ट्रॉ और ड्रेसमेकर के पिन भी शामिल हैं।

“NIST फेलो एड गार्बोसीजी ने कहा,” प्रक्रिया विस्तृत है क्योंकि छोटे कण को ​​अपने द्वारा प्राप्त करना कठिन है, लेकिन अच्छे आँकड़ों के लिए कई कणों को मापने की आवश्यकता होती है, क्योंकि वे यादृच्छिक रूप से आकार और आकार में वितरित होते हैं। ”

“चूंकि वे बहुत छोटे हैं और क्योंकि वे केवल पाउडर में आते हैं, इसलिए एक एकल कण को ​​अन्य सभी से अलग करने की आवश्यकता होती है,” गारबोकीज़ जारी रहा। “वे ऐसा करने के लिए बहुत छोटे हैं, कम से कम, किसी भी मात्रा में नहीं, इसलिए उन्हें सावधानी से एक माध्यम में फैलाया जाना चाहिए। माध्यम को अपने यांत्रिक गति को भी फ्रीज करना चाहिए, ताकि अच्छी XCT छवियों को प्राप्त करने में सक्षम हो सके। यदि XCT स्कैन के कई घंटों के दौरान कणों का कोई भी संचलन होता है, फिर छवियां बुरी तरह धुंधली हो जाएंगी और आम तौर पर उपयोग करने योग्य नहीं होती हैं। नमूने का अंतिम रूप भी नमूना के करीब एक्स-रे स्रोत और कैमरा प्राप्त करने के साथ संगत होना चाहिए। जब यह घूमता है, तो एक संकीर्ण, सीधा सिलेंडर सबसे अच्छा होता है। “

इस प्रक्रिया में अपोलो 11 सामग्री को एपोक्सी में मिलाया गया, जिसे फिर एक पतली परत प्राप्त करने के लिए एक छोटे भूसे के बाहर टपकाया गया। इस परत के छोटे टुकड़ों को फिर पुआल से निकाला गया और ड्रेसमेकर के पिंस पर चढ़ा दिया गया, जिन्हें XCT इंस्ट्रूमेंट में डाला गया।

XCT मशीन ने नमूनों की एक्स-रे छवियों को उत्पन्न किया जो सॉफ्टवेयर द्वारा स्लाइस में फिर से बनाई गई थी। NIST सॉफ़्टवेयर ने स्लाइस को 3D छवि में स्टैक्ड कर दिया और फिर इसे एक ऐसे प्रारूप में परिवर्तित कर दिया, जो वॉल्यूम या वोकल्स की वर्गीकृत इकाइयों, जैसे कि कणों के अंदर या बाहर होता है। 3 डी कण आकृतियों को इन खंडित चित्रों से कम्प्यूटेशनल रूप से पहचाना गया था। प्रत्येक कण बनाने वाले वोक्सल्स को अलग-अलग फाइलों में सहेजा गया था जो कि अवरक्त आवृत्ति रेंज में दृश्य में विद्युत चुम्बकीय बिखरने की समस्याओं को हल करने के लिए सॉफ़्टवेयर को अग्रेषित किया गया था।

परिणामों ने संकेत दिया कि चंद्रमा धूल कण द्वारा अवशोषित प्रकाश का रंग अपने आकार के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है और समान आकार के गोलाकार या दीर्घवृत्ताभ कणों से काफी भिन्न हो सकता है। यह शोधकर्ताओं के लिए बहुत ज्यादा मतलब नहीं है – अभी तक।

अंतरिक्ष विज्ञान संस्थान के सह-लेखक जे गोगुएन ने कहा, “यह प्रकाश बिखराव पर चंद्र कणों की वास्तविक आकृतियों के प्रभाव पर और कुछ मूलभूत कण गुणों पर केंद्रित है।” “यहां विकसित किए गए मॉडल भविष्य की गणना का आधार बनते हैं जो चंद्रमा की सतह के स्पेक्ट्रम, चमक और ध्रुवीकरण के मॉडल का अवलोकन कर सकते हैं और उन मनाया मात्राएं चंद्रमा के चरणों के दौरान कैसे बदलती हैं।”


प्रयोगशाला प्रयोग मंगल चंद्रमा फोबोस के रहस्य को उजागर करती है


अधिक जानकारी:
सोमेन बैद्य एट अल। एक्स-रे नैनो कंप्यूटेड टोमोग्राफी का उपयोग करके मापित 3-डी लूनर रेगोलिथ कणों के ऑप्टिकल बिखराव के लक्षण IEEE जियोसाइंस और रिमोट सेंसिंग लेटर्स (२०२१) है। DOI: 10.1109 / LGRS.2021.3073344

राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान द्वारा प्रदान किया गया

यह कहानी NIST के सौजन्य से पुनर्प्रकाशित है। मूल कहानी पढ़ें यहां

उद्धरण: चंद्रमा की नैनो धूल को मापना कोई छोटी बात नहीं है (2021, 28 अप्रैल) 28 अप्रैल 2021 को https://phys.org/news/2021-04-moon-nano-small.html से पुनः प्राप्त

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