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:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Робот LG CLOiD 06.01.2026

LG представила своего нового работа CLOiD. Его возможности выходят за рамки простого выполнения команд - он способен адаптироваться к образу жизни владельца и управлять подключенными бытовыми приборами. LG CLOiD объединяет два ключевых направления корейской компании: платформу роботизированной помощи LG Q9 и экосистему умного дома LG ThinQ. На демонстрации робот показал, что умеет готовить завтрак: доставать молоко из холодильника, помещать круассан в духовку и выполнять другие кулинарные задачи. Кроме того, CLOiD может самостоятельно запускать стирку, после сушки складывать одежду и раскладывать ее по шкафу. Таким образом, робот подстраивается под повседневные привычки хозяев и может управлять всеми совместимыми устройствами, подключенными к сети. Конструкция LG CLOiD специально адаптирована для работы в жилых помещениях. Основной блок робота соединен с телом, оснащенным двумя шарнирными руками-манипуляторами, а базируется он на колесной платформе с функцией автономной навигации ...>>

Твердотельные батареи без потерь от замерзания ионов 05.01.2026

Энергетика и электроника сегодня все больше зависят от надежных и безопасных источников энергии. Твердотельные батареи рассматриваются как ключ к следующему этапу развития портативных и стационарных устройств, однако традиционные подходы сталкиваются с фундаментальной проблемой: при затвердевании электролита движение ионов замедляется или полностью останавливается. Новое исследование ученых из Оксфордского университета и их партнеров может изменить это представление и открыть путь к созданию безопасных и эффективных твердых аккумуляторов. В своей работе исследователи разработали новый класс органических электролитов, которые сохраняют высокую ионную проводимость независимо от состояния - жидкого, жидкокристаллического или твердого. Такие материалы получили название "электролиты, независимые от состояния" (state-independent electrolytes, SIE). Аспирантка Джульетт Барклай, первый автор исследования, отмечает, что это доказывает возможность проектировать органические молекулы так, чтоб ...>>

Случайная новость из Архива Музыка Моцарта поможет уменьшить приступы эпилепсии 24.02.2023 Согласно исследованиям ученых Дартмутского колледжа (США), прослушивание "Сонаты для двух фортепиано ре мажор К.448" Вольфганга Амадея Моцарта в течение 30 секунд уменьшает всплески активности нейронов. Они ответственны за эпилептические приступы у пациентов, не реагирующих на традиционные методы лечения. Большое количество пиков нейронов связано с потерей памяти или снижением когнитивных способностей и даже с более высокой частотой приступов эпилепсии. Методы лечения, которые могут уменьшить эти пики, помогут больным эпилепсией. Ученые провели эксперимент с участием 16 добровольцев, не реагировавших на традиционное лечение против эпилептических приступов. Им дали прослушать музыку Моцарта 15 секунд. Также были протестированы другие разные музыкальные жанры, среди которых были представлены современные произведения. Но именно музыка Моцарта оказала желаемое влияние на пациентов. Специалисты объясняют это тем, что соната оказывает благоприятное влияние на мозговую деятельность. Еще в 1993 году многие исследователи открыли так называемый эффект Моцарта. Прослушивание "Сонаты для двух фортепиано ре мажор К.44" в течение 10 минут улучшало восприятие пространства. При этом у студентов IQ увеличивался на 8/9 пунктов, правда, всего несколько минут. Чтобы объяснить такой эффект, эксперты во время прослушивания сонаты контролировали мозг пациентов по поводу возможного возникновения мозговых "взрывов" или прерывистых взрывных расстройств (ПВР). Оказалось, что они убывали после прослушивания музыки в течение 30 секунд. У тех, кто слушал произведение в полном объеме, положительные эффекты музыки усиливались при переходе от одного пассажа сонаты к другому. Это вызывает у слушателя чувство предчувствия, создающего "положительную эмоциональную реакцию", способную успокоить пациента.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026