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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Брызгуны на помощь 22.04.2016 Брызгунами называется род лучеперых рыб отряда окунеобразных, отличающихся способностью брызгать водой с целью сбить насекомых, которыми они питаются. В зависимости от размера брызгун может "стрелять" на расстояние до двух метров. Благодаря такой способности брызгуны в своем английском наименовании - archerfish - стали популярны в ВМФ США, и этим именем были названы 2 подводных лодки, одна типа Balao во время Второй мировой войны, а вторая атомная класса Sturgeon, состоявшая на вооружении с 1971 г. по 1998 г. В 2003 г. ВМФ США объявил о начале программы под названием "Система нейтрализации мин с воздуха", которая предполагала создание управляемого на расстоянии аппарата для борьбы с минами. В качестве базового концепта был выбран проект Archerfish, предложенный британской компанией ВАЕ Systems, и его разработка началась в 2007 г. А в этом году Министерство обороны США заключило с ВАЕ Systems контракт на сумму $22 млн. на промышленное производство "Брызгуна". В отличие от других автономных противоминных подводных устройств Archerfish может запускаться не только с кораблей, но и с вертолетов - в данном конкретном случае с вертолета Сикорского MH-60S. После того, как аппарат выпускается в воду, он движется под водой в поисках мин, а управляет им с вертолета оператор, передавая команды по оптиковолоконному кабелю. Двойной движитель позволяет Archerfish работать в двух режимах: движения по направлению к цели и зависания для идентификации и уничтожения цели. Когда "Брызгун" обнаруживает мину с помощью гидролокатора и видеокамеры, оператор дает команду на поражение с помощью боеголовки направленной энергии. Какой именно, ВАЕ Systems не упоминает, но тут же указывает, что компания также разрабатывает и поставляет современные программируемые мины с использованием новых нечувствительных взрывчатых веществ с пластичным связующим - надо полагать, нечувствительных к "Брызгуну".

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025