Nový vývoj využívá efekt kvantového tunelování k vytvoření výkonného terahertzového laseru.
Předchozí studie prokázaly přítomnostmalé množství vody na Měsíci. Metody použité pro měření však nebyly dostatečně přesné, aby misi plně poskytly vodní zdroje, vysvětlují autoři. Široké spektrometry nerozlišují mezi molekulami vody, volnými vodíkovými ionty a hydroxylem.
Chcete-li tento problém vyřešit, výzkumníci NASAvyvinuté kvantové kaskádové lasery. Tato zařízení generují fotony s každým elektronovým přechodem pomocí jedinečných kvantových vlastností tenkých materiálů o tloušťce několika atomů.
Malý laser v rukou vývojáře. Obrázek: NASA
V těchto materiálech laser emituje fotony surčitou frekvenci, určenou tloušťkou střídajících se vrstev polovodičů, a nikoli prvky v materiálu. V kvantové fyzice tenké vrstvy zvyšují šanci, že se foton následně protne do další vrstvy, místo aby se odrazil od bariéry.
Jakmile je tam, excituje další fotony. Pomocí generátorového materiálu s 80-100 vrstvami o celkové tloušťce menší než 10-15 mikronů vytváří povelový zdroj kaskádu fotonů s terahertzovou energií.
Vědci poznamenávají, že za účelem vytvořenítradiční optické terahertzové lasery vyžadují velké množství energie a velké instalace. Taková zařízení se obtížně dodávají a používají ve vesmíru. Drobná alternativa by se naopak hodila pro lunární misi.
Na obálce: srovnávací obrázek laseru a mince. Foto: NASA
Přečtěte si více:
Sluneční skvrna velikosti Země naroste 10krát za 2 dny: je namířena na nás
Toto je „dvojče“ Země v minulosti: nedaleko od nás byla nalezena unikátní planeta-oceán
Einstein měl opět pravdu: po půl století fyzici prokázali stabilitu černých děr