Naukowcy z Uniwersytetu w Nagoi, kierowani przez laureata Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki Hiroshi Amano
Demonstracja pierwszej ciągłej diody dalekiego ultrafioletu.Wideo: Instytut Materiałów i Systemów na rzecz Zrównoważonego Rozwoju Uniwersytetu Nagoya
W 2019 roku zespół badawczy stworzyłdioda laserowa o krótkiej długości fali, emitująca promieniowanie ultrafioletowe (UV-C), która działa z krótkimi impulsami prądu. Jednak moc wejściowa wymagana do wytworzenia tych impulsów wynosiła 5,2 wata. To było za dużo do ciągłego generowania, ponieważ moc powodowała, że dioda szybko się nagrzewała i przestawała działać.
W nowym artykule opublikowanym w czasopiśmie AppliedPhysics Letters, fizycy przeprojektowali urządzenie, zmniejszając moc napędową potrzebną do obsługi lasera do zaledwie 1,1 wata w temperaturze pokojowej. Naukowcy odkryli, że stworzone wcześniej urządzenia wymagały dużej mocy ze względu na defekty kryształów występujące na pasku lasera.
Zdjęcie: Issey Takahashi, Instytut Materiałów i Systemów na rzecz Zrównoważonego Rozwoju Uniwersytetu Nagoya
Dalsza analiza wykazała, że te wadywystąpić z powodu deformacji kryształu. Wybierając odpowiednie ścianki boczne paska laserowego, naukowcy wyeliminowali defekty, uzyskując wydajny przepływ prądu do aktywnego obszaru diody laserowej i zmniejszając moc roboczą.
Na przykład promieniowanie podczerwone jest wykorzystywane w urządzeniach do promieniowania optycznego, a promieniowanie niebieskie jest wykorzystywane w płytach Blu-ray.Autorzy opracowania uważają, że nowa technologia wytwarzania promieniowania UV-C znajdzie zastosowanie w opiece zdrowotnej, wykrywaniu wirusów, pomiarze cząstek stałych, analizie gazów i obróbce laserowej o wysokiej rozdzielczości.
Szczególnie badacze zwracają uwagę na perspektywy wykorzystania nowych diod do sterylizacji powietrza i oczyszczania wody.
W przeciwieństwie do obecnych metod sterylizacji LED, które wymagają dużej ilości czasu, lasery mogą dezynfekować duże powierzchnie w krótkim czasie i na duże odległości.
Zhang Ziyi, współautor badania
Czytaj więcej:
Burza magnetyczna zbliża się do Ziemi
Nazwany głównym niebezpieczeństwem misji księżycowej „Artemida”
Ujawnia się prawdziwe znaczenie mumifikacji: przez cały ten czas naukowcy się mylili
Na okładce: źródło ciągłego promieniowania ultrafioletowego. Zdjęcie: Asahi Kasei Corp. i Uniwersytet w Nagoi