Vedci z Nagojskej univerzity pod vedením laureáta Nobelovej ceny za fyziku Hiroshiho Amana
Ukážka prvej kontinuálne vlnovej ďaleko-ultrafialovej diódy. Video: Inštitút materiálov a systémov pre udržateľnosť Univerzity Nagoya
V roku 2019 výskumný tím vytvorilultrafialová (UV-C) laserová dióda s krátkou vlnovou dĺžkou, ktorá pracuje s krátkymi prúdovými impulzmi. Vstupný výkon potrebný na generovanie týchto impulzov bol však 5,2 wattu. To bolo príliš veľa na nepretržitú výrobu, pretože výkon spôsobil, že sa dióda rýchlo zahriala a prestala fungovať.
V novom článku publikovanom v časopise AppliedPhysics Letters, fyzici prepracovali zariadenie a znížili výkon potrebný na prevádzku lasera na iba 1,1 wattu pri izbovej teplote. Vedci zistili, že predtým vytvorené zariadenia vyžadovali vysoký výkon v dôsledku kryštálových defektov vyskytujúcich sa na laserovom prúžku.
Schéma návrhu a vývoja laserových diód. Obrázok: Issey Takahashi, Inštitút materiálov a systémov pre udržateľnosť na Univerzite v Nagoji
Ďalšia analýza ukázala, že tieto chybyvznikajú v dôsledku deformácie kryštálu. Výberom správnych bočných stien laserového pásika vedci potlačili defekty, dosiahli efektívny tok prúdu do aktívnej oblasti laserovej diódy a znížili prevádzkový výkon.
Laserové diódy našli široké uplatnenie vo väčšinerôznych oblastiach. Napríklad infračervené žiarenie sa používa v zariadeniach s optickým žiarením a modré žiarenie na Blu-Ray diskoch. Autori vývoja veria, že nová technológia na vytváranie UV-C žiarenia bude užitočná v zdravotníctve, detekcii vírusov, meraní pevných častíc, analýze plynov a laserovom spracovaní s vysokým rozlíšením.
Najmä výskumníci si všímajú vyhliadky na použitie nových diód na sterilizáciu vzduchu a čistenie vody.
Na rozdiel od súčasných LED sterilizačných metód, ktoré si vyžadujú veľa času, lasery dokážu dezinfikovať veľké plochy v krátkom čase a na veľké vzdialenosti.
Zhang Ziyi, spoluautor štúdie
Čítaj viac:
Zem sa chystá zasiahnuť magnetická búrka
Pomenoval hlavné nebezpečenstvo lunárnej misie "Artemis"
Odhaľuje sa skutočný význam mumifikácie: vedci sa celý ten čas mýlili
Na obale: zdroj nepretržitého ultrafialového žiarenia. Obrázok: Asahi Kasei Corp. a Nagojská univerzita