Jaunajā attīstībā tiek izmantots kvantu tunelēšanas efekts, lai radītu jaudīgu terahercu lāzeru.
Iepriekšējie pētījumi ir parādījuši klātbūtnineliels ūdens daudzums uz Mēness. Tomēr mērījumiem izmantotās metodes nebija pietiekami precīzas, lai pilnībā nodrošinātu misiju ar ūdens avotiem, skaidro autori. Plaši spektrometri neatšķir ūdens molekulas, brīvos ūdeņraža jonus un hidroksilu.
Lai atrisinātu šo problēmu, NASA pētniekiizstrādāti kvantu kaskādes lāzeri. Šīs ierīces ģenerē fotonus ar katru elektronu pāreju, izmantojot dažu atomu biezuma plānu materiālu unikālās kvantu īpašības.
Mazs lāzers izstrādātāja rokās. Attēls: NASA
Šajos materiālos lāzers izstaro fotonus arnoteikta frekvence, ko nosaka mainīgo pusvadītāju slāņu biezums, nevis materiālā esošie elementi. Kvantu fizikā plāni slāņi palielina iespēju, ka fotons pēc tam var pāriet uz nākamo slāni, nevis atlēkt no barjeras.
Atrodoties tur, tas uzbudina papildu fotonus. Izmantojot ģeneratora materiālu ar 80-100 slāņiem, kuru kopējais biezums ir mazāks par 10-15 mikroniem, komandas avots rada fotonu kaskādi ar terahercu enerģiju.
Pētnieki atzīmē, ka, lai radītutradicionālajiem optiskajiem terahercu lāzeriem ir nepieciešams liels enerģijas daudzums un lielas instalācijas. Šādas ierīces ir grūti piegādāt un izmantot kosmosā. Neliela alternatīva, gluži pretēji, būtu piemērota Mēness misijai.
Uz vāka: lāzera un monētas salīdzinošais attēls. Foto: NASA
Lasīt vairāk:
Zemes lieluma saules plankums 2 dienu laikā pieaug 10 reizes: tas ir vērsts uz mums
Tas ir pagātnes Zemes "dvīnis": netālu no mums tika atrasta unikāla planēta-okeāns
Einšteinam atkal bija taisnība: pēc pusgadsimta fiziķi pierādīja melno caurumu stabilitāti