Den nye utviklingen bruker kvantetunneleffekten til å generere en kraftig terahertz-laser.
Tidligere studier har vist tilstedeværelsenen liten mengde vann på månen. Metodene som ble brukt for målingen var imidlertid ikke nøyaktige nok til å fullt ut gi oppdraget vannkilder, forklarer forfatterne. Brede spektrometre skiller ikke mellom vannmolekyler, frie hydrogenioner og hydroksyl.
For å løse dette problemet, NASA-forskereutviklet kvantekaskadelasere. Disse enhetene genererer fotoner med hver elektronovergang, ved å bruke de unike kvanteegenskapene til tynne materialer noen få atomer tykke.
En liten laser i hendene på en utvikler. Bilde: NASA
I disse materialene sender laseren ut fotoner meden viss frekvens, bestemt av tykkelsen på de vekslende lagene av halvledere, og ikke av elementene i materialet. I kvantefysikk øker tynne lag sjansen for at et foton så kan tunnelere inn i neste lag i stedet for å sprette av barrieren.
Når den først er der, begeistrer den flere fotoner. Ved å bruke et generatormateriale med 80-100 lag med en total tykkelse på mindre enn 10-15 mikron, skaper kommandokilden en kaskade av fotoner med terahertz-energi.
Forskerne bemerker at for å skapetradisjonelle optiske terahertz-lasere krever store mengder energi og store installasjoner. Slike enheter er vanskelige å levere og bruke i verdensrommet. Et lite alternativ, tvert imot, ville være egnet for et måneoppdrag.
På omslaget: et sammenlignende bilde av en laser og en mynt. Foto: NASA
Les mer:
Solflekk på størrelse med jorden vokser 10 ganger på 2 dager: den er rettet mot oss
Dette er "tvillingen" til jorden i fortiden: et unikt planethav ble funnet ikke langt fra oss
Einstein hadde rett igjen: etter et halvt århundre beviste fysikere stabiliteten til sorte hull