باحثون من جامعة ناغويا بقيادة الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء هيروشي أمانو
عرض أول موجة مستمرة من الصمام الثنائي للأشعة فوق البنفسجية البعيدة. فيديو: معهد المواد وأنظمة الاستدامة بجامعة ناغويا
مرة أخرى في عام 2019 ، تم إنشاء فريق البحثديود ليزر قصير الطول الموجي المرئي فوق البنفسجي (UV-C) يعمل مع نبضات تيار قصيرة. ومع ذلك ، فإن طاقة الإدخال المطلوبة لتوليد هذه النبضات كانت 5.2 واط. كان هذا كثيرًا جدًا بالنسبة للتوليد المستمر ، حيث تسببت الطاقة في تسخين الصمام الثنائي بسرعة وتوقف عن العمل.
في ورقة بحثية جديدة نشرت في المجلة التطبيقيةأعاد علماء الفيزياء تصميم الجهاز ، مما قلل من قوة المحرك اللازمة لتشغيل الليزر إلى 1.1 واط فقط في درجة حرارة الغرفة. وجد العلماء أن الأجهزة التي تم إنشاؤها مسبقًا تتطلب طاقة عالية بسبب عيوب الكريستال التي تحدث على شريط الليزر.
مخطط تصميم وتطوير الثنائيات الليزر. الصورة: إيسي تاكاهاشي، معهد المواد وأنظمة الاستدامة بجامعة ناغويا
أظهر مزيد من التحليل أن هذه العيوبتحدث بسبب تشوه البلورة. من خلال اختيار الجدران الجانبية الصحيحة لشريط الليزر ، قام العلماء بقمع العيوب ، وتحقيق تدفق تيار فعال إلى المنطقة النشطة من الصمام الثنائي لليزر وتقليل طاقة التشغيل.
لقد وجدت الثنائيات الليزرية تطبيقًا واسعًا في معظم الأحيانمناطق مختلفة. على سبيل المثال، يتم استخدام الأشعة تحت الحمراء في أجهزة الإشعاع البصري، ويستخدم الإشعاع الأزرق في أقراص Blu-Ray. يعتقد مؤلفو التطوير أن التكنولوجيا الجديدة لإنتاج الأشعة فوق البنفسجية – C ستكون مفيدة في الرعاية الصحية، والكشف عن الفيروسات، وقياس الجسيمات، وتحليل الغاز، ومعالجة الليزر عالي الدقة.
لاحظ الباحثون بشكل خاص آفاق استخدام الثنائيات الجديدة لتعقيم الهواء وتنقية المياه.
على عكس طرق التعقيم الحالية بمصابيح LED ، والتي تتطلب قدرًا كبيرًا من الوقت ، يمكن لليزر تطهير مساحات كبيرة في وقت قصير وعلى مسافات طويلة.
Zhang Ziyi ، مؤلف مشارك في الدراسة
قراءة المزيد:
عاصفة مغناطيسية على وشك أن تضرب الأرض
أطلق على الخطر الرئيسي للبعثة القمرية "أرتميس"
تم الكشف عن المعنى الحقيقي للتحنيط: طوال هذا الوقت ، كان العلماء على خطأ
على الغلاف: مصدر مستمر للأشعة فوق البنفسجية. الصورة: Asahi Kasei Corp. وجامعة ناغويا