Мощнейший пикосекундный лазер

25.10.2024

Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) добились значительного достижения, создав пикосекундный лазер с импульсами мощностью до 100 мегаватт - самый мощный лазерный импульс, когда-либо произведенный на подобных системах.

Импульсы этого лазера длятся менее одной пикосекунды (одной триллионной доли секунды), что позволяет достичь колоссальной мощности. Например, 100 мегаватт достаточно, чтобы кратковременно обеспечить энергией 100 000 пылесосов! Даже средняя мощность системы составляет 550 Вт, что на 50% выше предыдущих достижений в данной области. Этот успех имеет потенциал для применения в высокоточных измерениях, мониторинге и обработке различных материалов.

Разработанный лазер относится к классу короткоимпульсных дисковых лазеров, использующих ультратонкие диски с кристаллом, содержащим атомы тербия. Когда атомы возбуждаются, они генерируют лазерный свет. Успех разработки обусловлен двумя ключевыми инновациями.

Во-первых, ученые создали специальную "воспроизводящую полость" - систему зеркал, которая усиливает и отражает лазерный луч, не вызывая при этом нестабильности. Это позволило достичь рекордных уровней мощности.

Во-вторых, команда использовала особое полупроводниковое зеркало, известное как зеркало с насыщением полупроводника (SESAM). Оно позволяет формировать сверхкороткие и очень мощные лазерные импульсы. Для повышения эффективности команда добавила тонкое сапфировое окно, что также помогло улучшить работу системы.

Одна из главных особенностей этой технологии заключается в ее компактности и эффективности. Ранее для достижения таких мощных импульсов требовались сложные внешние усилители, которые были значительно больше и менее удобны. Новый же лазер достиг таких мощностей без необходимости использования внешних установок, что делает его более практичным для применения.

Физик Мориц Зайдель, один из авторов разработки, отметил, что прежде подобные уровни мощности можно было получить только с помощью многократного усиления лазерного импульса в отдельных системах за пределами самого лазера. Однако благодаря новому подходу ученые смогли достичь таких результатов непосредственно в самом лазере.

Ожидается, что эта технология найдет применение в самых разных областях. Одним из потенциальных направлений является создание частотных гребенок, которые применяются в сверхточных атомных часах. Это может повысить точность измерений времени и природных явлений. Кроме того, такие лазеры можно использовать для анализа материалов без их разрушения, что может быть полезно как в инженерии, так и в медицине, например, при диагностике заболеваний.

Возможности применения такого лазера практически безграничны. Он может использоваться для поиска дефектов в материалах, высокоточного сканирования и анализа, а также для новых научных открытий. Это достижение - лишь начало революционных изменений в области лазерных технологий. Ученые продолжают улучшать параметры лазеров, что позволит изучать Вселенную и решать сложные задачи с еще большей точностью и эффективностью.

<< Назад: Хранение углерода в океане 25.10.2024

>> Вперед: Любовь к фастфуду приближает деменцию 24.10.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Жидкий кальциевый нитрат для овощеводства 07.06.2026

Хозяйство Solbergs Gartneri, расположенное в Веттре, Норвегия, выращивает огурцы на площади 12 500 м2. В текущем сезоне оно полностью заменило традиционный водорастворимый кальциевый нитрат на продукт, производимый компанией N2 Applied из воздуха, воды и возобновляемой электроэнергии. Первые испытания нового удобрения начались еще в конце прошлого сезона в небольшом объеме, после чего хозяйство приняло решение о полном переходе. Технология N2 Applied основана на использовании плазмы для получения азотной кислоты из атмосферного воздуха и воды, которую затем превращают в жидкий кальциевый нитрат. Этот формат особенно удобен для систем фертигации. Важным преимуществом является отсутствие аммония в составе, что дает агрономам больше возможностей для точной корректировки питания растений. Владелец хозяйства Кристиан Солберг отметил, что теперь они могут более гибко реагировать на изменения pH в субстрате, снижая или увеличивая внесение аммония по необходимости. Одним из главных мотив ...>>

Игровой монитор MSI MPG OLED 322URDX36 07.06.2026

Компания MSI представила монитор MPG OLED 322URDX36, который стал первым в мире 31,5-дюймовым монитором с технологией Triple Mode. Эта инновация позволяет пользователю одним нажатием переключаться между тремя режимами: 4K (3840x2160) при 360 Гц для максимальной детализации и кинематографичности, 2K/QHD (2560x1440) при 520 Гц для оптимального баланса качества и плавности, а также Full HD (1920x1080) при впечатляющих 680 Гц - идеальном варианте для динамичных киберспортивных дисциплин. Такая гибкость открывает новые возможности для игроков разного уровня. Монитор построен на базе панели QD-OLED пятого поколения с технологией Penta Tandem и субпиксельной структурой RGB Stripe. Это решение устраняет традиционные проблемы OLED-дисплеев, такие как цветовая окантовка и снижение четкости текста. Благодаря усовершенствованной структуре изображения становятся более естественными и приятными для глаз даже при длительных игровых сессиях. Среди ключевых достоинств модели - поддержка VESA D ...>>

Дифузное покрытие для теплиц 06.06.2026

В тепличном овощеводстве и ягодоводстве управление светом играет ключевую роль в повышении урожайности и качества продукции. Растения особенно активно используют красную и синюю части спектра для фотосинтеза, в то время как зеленый свет в значительной степени отражается. Французская компания Ondex разработала инновационное решение, которое позволяет эффективнее использовать доступный солнечный свет без дополнительных затрат на досветку. Французский производитель Ondex вывел на рынок диффузное тепличное покрытие OptiRed DIFFU100. Этот материал смещает часть зеленого спектра в красный, усиливая фотосинтетическую активность растений. В 2026 году начались масштабные производственные испытания покрытия в юго-западной Франции на экспериментальной станции Invenio-FL. Исследования проводятся на ремонтантной землянике, выращиваемой на гидропонике с марта по июль, и на перце, посаженном в почву с середины мая по октябрь. По замыслу разработчиков, увеличение доли красного света должно спосо ...>>

Планшет Acer A210 Eye-Care 06.06.2026

Компания Acer о выпустила новый планшет A210 Eye-Care - простое и практичное устройство начального уровня по привлекательной цене. Новый 8-дюймовый планшет Acer A210 Eye-Care оснащен IPS LCD-дисплеем с разрешением 1280x800 пикселей. Благодаря компактным размерам 120x204x7,8 мм устройство удобно лежит в руке и легко помещается в сумку. Тонкий корпус толщиной всего 7,8 мм делает его идеальным спутником для чтения электронных книг, просмотра веб-страниц, онлайн-обучения и потребления видеоконтента. Технология Eye-Care специально направлена на снижение нагрузки на глаза при длительном использовании. Планшет работает под управлением операционной системы Android 14 "из коробки" - это редкость для устройств такого ценового сегмента. Acer предлагает две основные конфигурации: 4 ГБ оперативной памяти с 64 ГБ встроенного хранилища и 6 ГБ ОЗУ с 128 ГБ памяти. Пользователи могут дополнительно расширить объем памяти с помощью карты microSD, что позволяет комфортно хранить приложения, фотограф ...>>

Умная капсула GISMO: миниатюрный анализ здоровья кишечника изнутри 05.06.2026

Медицина активно ищет способы сделать диагностику заболеваний желудочно-кишечного тракта менее инвазивной, комфортной и информативной. Триллионы бактерий, населяющих наш кишечник, производят множество веществ, которые могут сигнализировать о воспалениях, нарушениях микробиоты и даже ранних стадиях серьезных заболеваний задолго до появления симптомов. Именно поэтому ученые из Бельгии и Нидерландов разработали революционную технологию - крошечную умную капсулу, способную "путешествовать" по пищеварительной системе и собирать ценные химические данные в реальном времени. Капсула GISMO (Gastrointestinal Smart Module), созданная специалистами imec и OnePlanet Research Center, по размеру сравнима с конфетой Tic Tac. Пациенту достаточно проглотить ее, после чего устройство начинает каждые 20 секунд анализировать химическую среду кишечника, в частности окислительно-восстановительный потенциал (redox balance), уровень pH и температуру. Собранные данные передаются на небольшой приемник, которы ...>>

Случайная новость из Архива Сельскохозяйственные ГМО-культуры под угрозой 21.06.2012 Генетически модифицированные сельскохозяйственные культуры, которые производят смертельные для насекомых-вредителей белки из бактерий Bacillus Thuringiensis (Bt) снизили использование токсичных инсектицидов, опасных для здоровья человека. Эти белки используются с 1996 года и являются смертельным для некоторых вредителей, но не вредят большинству других существ, включая человека. Тем не менее, оказалось, что насекомые приобретают устойчивость к Bt-белкам трансгенных культур точно так же, как и к инсектицидам. Чтобы задержать распространение "ГМО-устойчивых" вредителей, Агентство охраны окружающей среды (США) даже ввело требование сажать рядом с трансгенными обычные растения, без белка Bt. Таким образом у вредителей появляется возможность отказаться от ГМО-культуры в пользу обычной не модифицированной пищи. Это способствует выживанию восприимчивых к Bt-белку насекомых. Таким образом, если устойчивых вредителей будет меньше, они произведут на свет меньше опасного для ГМО-культуры потомства. Недавно ученые из Университета штата Северная Каролина провели подробное исследование и выяснили, что для предотвращения распространения устойчивых вредителей требуется сажать до 50% "чистых" не модифицированных культур рядом с ГМО-растениями, вырабатывающими один Bt-белок (Cry3Bb1), и 20% "чистых" растений рядом с ГМО-культурами с двумя различными типами Bt-белка. До сих пор Агентство охраны окружающей среды требовало посадки лишь 20% "чистых" растений рядом с сельхозкультурами с одним типом белка и 5% с двумя типами белков. Авторы исследования отмечают, что вредители, такие как блошка длинноусая, которая уничтожает кукурузу, очень быстро адаптируются и развивает устойчивость к Cry3Bb1. Для того, чтобы Bt-кукуруза оставалась "несъедобной" для вредителей, придется снизить количество генно-модифицированной кукурузы и использовать комбинированные методы воздействия, включая распыление инсектицидов и уничтожение насекомых с помощью приманок. В настоящее время на растениях с белком Cry3Bb1 выживают от 1 до 6% вредителей, которые приобрели устойчивость к генной модификации растений. На первый взгляд, совсем немного, но одна ферма может иметь миллионы этих насекомых, а значит - выживут и дадут потомство десятки тысяч. Если не принять срочных мер, в будущем опять придется вернуться к токсичным инсектицидам или искать новые, более сложные генные модификации сельхозкультур.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026