fbpx

Каталог статей

Каталог статей для размещения статей информационного характера

Технології

Перші практичні мікрохвильові лазерів – мазери

Перед тим, як з’явилися лазери, спочатку були мазери — кузени звичайних лазерів, які генерують промінь не в оптичному, а в мікрохвильовому діапазоні.
Тоді як лазери знайшли широке застосування — від телескопів до медицини, — мазери далеко не такі поширені, адже можуть працювати тільки при дуже холодних температур або в умовах вакууму. Тепер фізики створили мазер, який може працювати при кімнатних температурах. Для цього їм знадобився алмаз.
Перші мазери були створені ще в 1950-х рр. (лазери з’явилися пізніше — у 1960-му). Це пристрої, що створюють інтенсивний потік організованих електромагнітних хвиль. Мазери можна використовувати для посилення навіть крихітних слідів радіації, а також для зв’язку з далекими космічними місіями, такими як “Вояджер”. Але це, як правило, вимагає криогенного охолодження. У деяких випадках мікрохвильові пристрої можуть бути корисніше, ніж лазери, так як мікрохвилі здатні проходити крізь матеріали, непрозорі для оптичного світла.
Пристрій, який створили фізики з Імперського коледжу Лондона, здатне продукувати постійний мазерний промінь при кімнатній температурі. Для цього фізики пропускають лазерний промінь крізь алмаз, сапфір або апарат з міді, що і породжує мікрохвильове випромінювання.
“Чутливість нинішніх підсилювачів мікрохвиль обмежена оточуючим шумом, але технологія, яку створили експерти з Лондона, дозволяє зменшити негативний вплив цих факторів, що і дає їм можливість працювати при кімнатній температурі, — говорить фізик із Чиказького університету Девід Авшалом, який не брав участі в дослідженні. — Їх робота дійсно захоплююча”.
Дослідження, яке опубліковане в Nature 21 березня, грунтується на системі, яку і сама команда створила ще в 2012 році. Пристрій тоді також працювало при кімнатній температурі, однак продукувало тільки імпульси, а не постійний промінь. Команда вирішила цю проблему, замінивши ключовий компонент пристрою, який називається активною середовищем. У першому варіанті їм була органічна молекула, звана пентаценом, що з часом деградувала. У новому інструменті вони встановили невеликий алмаз, утворений в специфічних умовах, який виявився більш стабільним і здатним генерувати постійний промінь.
Створений у Лондоні мазер є поки що лише доказом принципу і вимагає багатьох поліпшень, щоб його можна було використати практично, — каже Рен-Лю Бао, фізик з Китайського університету в Гонконзі. Але він може стати набагато більш дешевим і зручним пристроєм і принести багато користі у сферах, які сьогодні використовують низькотемпературні підсилювачі.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *