นักฟิสิกส์ได้สร้างกระจกเพชรที่สามารถทนต่อลำแสงเลเซอร์อันทรงพลังได้

ในงานของพวกเขา นักฟิสิกส์จาก Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences ใช้

วิธีการแกะสลักโครงสร้างขนาดนาโนในเพชรที่พัฒนาขึ้นสำหรับการใช้งานในด้านทัศนศาสตร์ควอนตัมและการสื่อสาร นักวิจัยใช้ลำแสงไอออนในการตัดเสานาโนขนาด 3 x 3 มม. ลงบนพื้นผิวของแผ่นเพชรที่มีรูปร่างคล้ายแท่นทีกอล์ฟ พื้นผิวที่สร้างขึ้นช่วยให้สะท้อนแสงได้ 98.9%

นักวิจัยได้ทดสอบคุณสมบัติของกระจกเงาโดยใช้เลเซอร์คลื่นต่อเนื่องที่มีกำลัง 10 กิโลวัตต์ พลังของอุปกรณ์ดังกล่าวเพียงพอที่จะเผาเหล็กได้ ในระหว่างการทดลอง ลำแสงเลเซอร์ถูกโฟกัสไปที่จุดที่มีขนาด 750 ไมครอน พื้นผิวของเพชรทนต่อแรงกระแทกได้โดยไม่มีความเสียหาย กระจกยังคงไม่เป็นอันตราย

ภาพขยายของพื้นผิว ที่มา: Loncar Lab/Harvard SEAS

นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่ากระจกส่วนใหญ่ซึ่งปัจจุบันใช้เพื่อกำหนดทิศทางลำแสงในเลเซอร์คลื่นต่อเนื่องกำลังสูง ผลิตโดยการเคลือบวัสดุบางๆ ที่มีคุณสมบัติทางแสงต่างกัน แต่ถ้าชั้นใดมีข้อบกพร่องแม้แต่จุดเล็กๆ ลำแสงเลเซอร์อันทรงพลังก็จะเผาไหม้ทะลุผ่านเข้าไป และอุปกรณ์ทั้งหมดก็จะล้มเหลว

ผู้เขียนอธิบาย กระจกเสาหินที่ทำจากวัสดุชิ้นเดียวช่วยลดโอกาสเกิดข้อบกพร่องและเพิ่มอายุการใช้งานของเลเซอร์

วิธีการกระจกเงาวัสดุเดียวของเราขจัดปัญหาความเครียดจากความร้อนที่พบในกระจกธรรมดาที่เกิดจากชั้นของวัสดุหลายชนิดเมื่อฉายรังสีด้วยกำลังสูง

Marco Lonkar ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและหนึ่งในผู้เขียนงานวิจัยนี้

นักฟิสิกส์เชื่อว่าแนวทางที่เสนอจะเพิ่มขึ้นประสิทธิภาพของเลเซอร์กำลังสูงที่มีอยู่ ตลอดจนค้นหาพื้นที่ใหม่สำหรับการใช้งาน ตัวอย่างเช่น กระจกดังกล่าวสามารถใช้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ อุตสาหกรรม การสื่อสาร และการสำรวจอวกาศ

อ่านเพิ่มเติม

“พลังที่ห้า” สร้าง “กำแพง” ที่มองไม่เห็นในจักรวาล สิ่งสำคัญเกี่ยวกับทฤษฎีใหม่ของนักฟิสิกส์

คุณไม่เคยเห็นดวงอาทิตย์ใกล้ขนาดนี้ เผยแพร่วิดีโอ Solar Orbiter แล้ว

เปรียบเทียบวิธีการถ่ายจันทรุปราคาโดย NASA และ Roscosmos