Fysikere har laget diamantspeil som tåler en kraftig laserstråle

I sitt arbeid, fysikere ved Harvards John A. School of Engineering and Applied Sciences.Paulson ble brukt

En metode for etsing av nanoskalastrukturer i diamanter, utviklet for anvendelser innen kvanteoptikk og binding.Ved hjelp av en ionstråle saget forskerne nanokolonner på overflaten av et diamantark som måler 3 x 3 mm, formet som et golfballstativ.Den opprettede overflaten gir 98, 9% lysrefleksjon.

Forskerne testet egenskapene til deresspeil ved hjelp av en kontinuerlig bølgelaser med en effekt på 10 kW. Kraften til en slik enhet er nok til å brenne stål. Under eksperimentet ble laserstrålen fokusert til et punkt med en størrelse på 750 mikron. Overflaten på diamanten tålte et slikt slag uten skade, speilet forble uskadd.

Et forstørret bilde av overflaten. Kilde: Loncar Lab/Harvard SEAS

Forskere bemerker at de fleste speil,som nå brukes til å rette strålen i høyeffekts kontinuerlige bølgelasere, er laget ved å legge tynne belegg av materialer med forskjellige optiske egenskaper. Men hvis det til og med er en liten defekt i noen av lagene, vil en kraftig laserstråle brenne gjennom den, og hele enheten vil mislykkes.

Et monolittisk speil laget av et enkelt materiale reduserer sjansen for defekter og øker levetiden til laseren, forklarer forfatterne.

Vår tilnærming til speil i enkeltmaterialeeliminerer det termiske spenningsproblemet som konvensjonelle speil dannes av lag av flere materialer når de bestråles med høy effekt.

Marco Lonkar, professor i elektroteknikk og en av forfatterne av studien

Fysikere tror at den foreslåtte tilnærmingen vil økeeffektiviteten til eksisterende høyeffektlasere, samt finne nye områder for deres bruk. For eksempel kan slike speil brukes i halvlederproduksjon, industri, kommunikasjon og romutforskning.

Les mer

Den "femte kraften" skaper usynlige "vegger" i universet. Det viktigste med den nye teorien om fysikere

Du har aldri sett solen så nærme. Solar Orbiter-video publisert

Sammenlign hvordan måneformørkelsen ble filmet av NASA og Roscosmos