Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Ναγκόγια με επικεφαλής τον βραβευμένο με Νόμπελ Φυσικής Hiroshi Amano
Επίδειξη του πρώτου συνεχούς κύματος μακρινής υπεριώδους διόδου. Βίντεο: Ινστιτούτο Υλικών και Συστημάτων για την Αειφορία του Πανεπιστημίου της Ναγκόγια
Πίσω το 2019, η ερευνητική ομάδα δημιούργησεμια δίοδο λέιζερ μικρού μήκους κύματος ορατής υπεριώδους (UV-C) που λειτουργεί με βραχείς παλμούς ρεύματος. Ωστόσο, η ισχύς εισόδου που απαιτείται για τη δημιουργία αυτών των παλμών ήταν 5,2 Watt. Αυτό ήταν υπερβολικό για συνεχή παραγωγή, καθώς η ισχύς προκάλεσε τη γρήγορη θέρμανση της δίοδος και τη διακοπή της λειτουργίας.
Σε μια νέα εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό AppliedPhysics Letters, οι φυσικοί επανασχεδίασαν τη συσκευή, μειώνοντας την ισχύ που απαιτείται για τη λειτουργία του λέιζερ σε μόλις 1,1 watt σε θερμοκρασία δωματίου. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι οι συσκευές που είχαν δημιουργηθεί προηγουμένως απαιτούσαν υψηλή ισχύ λόγω κρυσταλλικών ελαττωμάτων που εμφανίζονται στη λωρίδα λέιζερ.
Σχέδιο σχεδιασμού και ανάπτυξης διόδων λέιζερ. Εικόνα: Issey Takahashi, Ινστιτούτο Υλικών και Συστημάτων για την Αειφορία του Πανεπιστημίου της Ναγκόγια
Περαιτέρω ανάλυση έδειξε ότι αυτά τα ελαττώματασυμβαίνουν λόγω παραμόρφωσης του κρυστάλλου. Επιλέγοντας τα σωστά πλευρικά τοιχώματα της λωρίδας λέιζερ, οι επιστήμονες κατέστειλαν τα ελαττώματα, επιτυγχάνοντας αποτελεσματική ροή ρεύματος στην ενεργό περιοχή της διόδου λέιζερ και μειώνοντας την ισχύ λειτουργίας.
Οι δίοδοι λέιζερ έχουν βρει ευρεία εφαρμογή στις περισσότερεςδιαφορετικές περιοχές. Για παράδειγμα, η υπέρυθρη ακτινοβολία χρησιμοποιείται σε συσκευές οπτικής ακτινοβολίας και η μπλε ακτινοβολία χρησιμοποιείται σε δίσκους Blu-Ray. Οι συντάκτες της ανάπτυξης πιστεύουν ότι η νέα τεχνολογία για τη δημιουργία ακτινοβολίας UV-C θα είναι χρήσιμη στην υγειονομική περίθαλψη, την ανίχνευση ιών, τη μέτρηση σωματιδίων, την ανάλυση αερίων και την επεξεργασία λέιζερ υψηλής ανάλυσης.
Ειδικά οι ερευνητές σημειώνουν τις προοπτικές χρήσης νέων διόδων για την αποστείρωση του αέρα και τον καθαρισμό του νερού.
Σε αντίθεση με τις τρέχουσες μεθόδους αποστείρωσης LED, οι οποίες απαιτούν μεγάλο χρονικό διάστημα, τα λέιζερ μπορούν να απολυμάνουν μεγάλες περιοχές σε σύντομο χρονικό διάστημα και σε μεγάλες αποστάσεις.
Zhang Ziyi, συν-συγγραφέας της μελέτης
Διαβάστε περισσότερα:
Μια μαγνητική καταιγίδα πρόκειται να χτυπήσει τη Γη
Ονόμασε τον κύριο κίνδυνο της σεληνιακής αποστολής "Άρτεμις"
Το αληθινό νόημα της μουμιοποίησης αποκαλύπτεται: όλο αυτό το διάστημα, οι επιστήμονες έκαναν λάθος
Στο εξώφυλλο: πηγή συνεχούς υπεριώδους ακτινοβολίας. Εικόνα: Asahi Kasei Corp. και το Πανεπιστήμιο της Ναγκόγια