Фізики створили алмазні дзеркала, здатні витримати потужний лазерний промінь

У своїй роботі фізики з Гарвардської школи інженерії та прикладних наук імені Джона А. Полсона використали

метод травлення нанорозмірних структур в алмазах,розроблений для застосування у квантовій оптиці та зв'язку. За допомогою іонного променя дослідники випилили на поверхні алмазного листа розміром 3 на 3 мм наностовпи, формою схожі на підставку для м'яча в гольфі. Створена поверхня забезпечує відбиття 98,9% світла.

Дослідники протестували властивості свогодзеркала за допомогою лазера безперервної дії потужністю 10 кВт. Потужності такого пристрою достатньо, щоб пропалити сталь. Під час експерименту лазерний промінь був сфокусований на пляму розміром 750 мк. Поверхня алмазу без ушкоджень витримала таку дію, дзеркало залишилося неушкодженим.

Збільшене фото поверхні. Джерело: Loncar Lab/Harvard SEAS

Дослідники відзначають, що більшість дзеркал,які використовуються для спрямування променя в потужних лазерах безперервної дії зараз, виготовляються шляхом нашарування тонких покриттів із матеріалів з різними оптичними властивостями. Але якщо в будь-якому шарі є хоча б один крихітний дефект, потужний лазерний промінь пропалить його, і весь пристрій вийде з ладу.

Монолітне дзеркало, створене з одного матеріалу, зменшує ймовірність виникнення дефектів та збільшує термін служби лазера, пояснюють автори роботи.

Наш підхід із дзеркалом з одного матеріалуусуває проблему теплової напруги, з якою стикаються звичайні дзеркала, утворені шарами з кількох матеріалів при опроміненні з великою потужністю.

Марко Лонкар, професор електротехніки та один із авторів дослідження

Фізики вважають, що запропонований підхід підвищитьефективність існуючих потужних лазерів, і навіть знайде нові сфери їхнього застосування. Наприклад, такі дзеркала можна використовувати для напівпровідників, в промисловості, зв'язку і при дослідженні космосу.

Читати далі

«П'ята сила» створює у Всесвіті невидимі «стіни». Головне про нову теорію фізиків

Так близько Сонце ви ще не бачили. Опубліковано відео зонда Solar Orbiter

Порівняйте, як зняли затемнення Місяця НАСА та Роскосмос