ابتكر الفيزيائيون مرايا ماسية يمكنها تحمل شعاع ليزر قوي

استخدم الفيزيائيون من كلية جون أ. بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية بجامعة هارفارد في عملهم

طريقة حفر الهياكل النانوية الحجمالماس، تم تطويره لتطبيقات في مجال البصريات الكمومية والاتصالات. وباستخدام شعاع أيوني، قطع الباحثون أعمدة نانوية بحجم 3 × 3 ملم على سطح صفيحة ألماس، على شكل كرة جولف. يضمن السطح الذي تم إنشاؤه انعكاس 98.9% من الضوء.

اختبر الباحثون خصائصمرايا تستخدم ليزر موجة مستمرة بقوة 10 كيلو واط. قوة مثل هذا الجهاز كافية لحرق الفولاذ. أثناء التجربة ، تم تركيز شعاع الليزر في بقعة بحجم 750 ميكرون. صمد سطح الماس مثل هذا التأثير دون ضرر ، وظلت المرآة سليمة.

صورة مكبرة للسطح. المصدر: Loncar Lab / Harvard SEAS

يلاحظ الباحثون أن معظم المرايا ،التي تُستخدم الآن لتوجيه الحزمة في ليزرات الموجة المستمرة عالية الطاقة ، يتم تصنيعها عن طريق وضع طبقات رقيقة من المواد ذات الخصائص البصرية المختلفة. ولكن إذا كان هناك عيب صغير واحد في أي من الطبقات ، فسوف يحترق شعاع ليزر قوي من خلاله ، وسيفشل الجهاز بأكمله.

أوضح المؤلفون أن المرآة المتجانسة المصنوعة من مادة واحدة تقلل من فرصة حدوث عيوب وتزيد من عمر الليزر.

نهج مرآة المواد المفردة لدينايقضي على مشكلة الإجهاد الحراري التي تواجهها المرايا التقليدية التي تتكون من طبقات من مواد متعددة عند تعريضها للإشعاع بطاقة عالية.

ماركو لونكار أستاذ الهندسة الكهربائية وأحد مؤلفي الدراسة

يعتقد الفيزيائيون أن النهج المقترح سيزدادكفاءة الليزر عالي الطاقة الحالي ، وكذلك إيجاد مجالات جديدة لتطبيقها. على سبيل المثال ، يمكن استخدام هذه المرايا في تصنيع أشباه الموصلات والصناعة والاتصالات واستكشاف الفضاء.

قراءة المزيد

"القوة الخامسة" تخلق "جدران" غير مرئية في الكون. الشيء الرئيسي في النظرية الجديدة للفيزيائيين

لم ترَ الشمس بهذا القرب من قبل. تم نشر فيديو سولار أوربيتر

قارن كيف تم تصوير خسوف القمر بواسطة NASA و Roscosmos