Nagojos universiteto mokslininkai, vadovaujami Nobelio fizikos premijos laureato Hiroshi Amano
Pirmojo nepertraukiamos bangos tolimųjų ultravioletinių spindulių diodo demonstravimas. Vaizdo įrašas: Nagojos universiteto tvarumo medžiagų ir sistemų institutas
Dar 2019 metais mokslininkų komanda sukūrėtrumpo bangos ilgio ultravioletiniais spinduliais matomas (UV-C) lazerinis diodas, veikiantis trumpais srovės impulsais. Tačiau šiems impulsams generuoti reikalinga įvesties galia buvo 5,2 vatai. To buvo per daug nuolatiniam generavimui, nes dėl galios diodas greitai įkaisdavo ir nustojo veikti.
Naujame straipsnyje, paskelbtame žurnale Applied„Physics Letters“ fizikai perkūrė prietaiso dizainą, sumažindami pavaros galią, reikalingą lazeriui valdyti iki 1,1 vato kambario temperatūroje. Mokslininkai nustatė, kad anksčiau sukurti prietaisai reikalavo didelės galios dėl kristalų defektų, atsirandančių ant lazerio juostelės.
Lazerinių diodų projektavimo ir tobulinimo schema. Vaizdas: Issey Takahashi, Nagojos universiteto tvarumo medžiagų ir sistemų institutas
Tolesnė analizė parodė, kad šie defektaiatsiranda dėl kristalo deformacijos. Pasirinkę tinkamas lazerinės juostelės šonines sieneles, mokslininkai pašalino defektus, pasiekė efektyvų srovės tekėjimą į aktyviąją lazerio diodo sritį ir sumažino veikimo galią.
Lazeriniai diodai buvo plačiai naudojamiskirtingos sritys. Pavyzdžiui, infraraudonoji spinduliuotė naudojama optinio spinduliavimo įrenginiuose, o mėlyna – Blu-Ray diskuose. Kūrimo autoriai mano, kad naujoji UV-C spinduliuotės kūrimo technologija bus naudinga sveikatos priežiūrai, virusų aptikimui, kietųjų dalelių matavimui, dujų analizei ir didelės raiškos lazeriniam apdorojimui.
Tyrėjai ypač atkreipia dėmesį į perspektyvas naudoti naujus diodus oro sterilizavimui ir vandens valymui.
Skirtingai nuo dabartinių LED sterilizavimo metodų, kuriems reikia daug laiko, lazeriai gali dezinfekuoti didelius plotus per trumpą laiką ir didelius atstumus.
Zhang Ziyi, tyrimo bendraautorius
Skaityti daugiau:
Netrukus Žemę užklups magnetinė audra
Pagrindinis Mėnulio misijos pavojus pavadintas „Artemis“
Atskleidžiama tikroji mumifikacijos prasmė: visą tą laiką mokslininkai klydo
Ant viršelio: nuolatinės ultravioletinės spinduliuotės šaltinis. Nuotrauka: Asahi Kasei Corp. ir Nagojos universitetas