W Warszawie powstanie nowatorski laser :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Ekspozycja "Kość i złoto - początki sztuki egipskiej" w Bielsku-Białej

"Najszybsze obiekty we Wszechświecie" - wykład w warszawskim CAMK

"Leonidy - meteorowa gratka roku" - wykład w warszawskim CAMK

Film "Galileusz: Potęga teleskopu" w planetarium Centrum Nauki Kopernik

Prof. Marciniec autorem "Biblii hydrosiliowania"

Naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF) i Wydziału Fizyki UW (FUW) rozpoczęli prace nad skonstruowaniem nowatorskiego lasera, w którym zostanie wykorzystana wyjątkowa metoda wzmacniania światła. Uczeni liczą, że zacznie on działać na początku 2012 r. W kompaktowym urządzeniu, dzięki wspomnianej metodzie, pojedyncze impulsy laserowe osiągną moc dziesiątków terawatów przy - rekordowych w skali świata - parametrach wzmocnienia - poinformował IChF w przekazanym PAP komunikacie.

W większości laserów generujących ultrakrótkie impulsy wzmocnienie światła następuje dzięki klasycznej technologii z użyciem kryształów szafiru - wyjaśniają przedstawiciele Instytutu. Za pomocą zewnętrznego lasera do kryształu pompuje się energię, z której część jest następnie odbierana przez właściwą, wzmacnianą wiązkę laserową.

Kryształy laserowe mają jednak wiele wad, na przykład silnie się nagrzewają i zniekształcają przekrój wiązki światła. Alternatywą są specjalne wzmacniacze parametryczne.

Laser ze wzmacniaczem tego typu powstanie w warszawskim Centrum Laserowym IChF i FUW. "Nasz cel jest prosty. Chcemy zbudować najbardziej efektywny i kompaktowy parametryczny wzmacniacz światła na świecie" - deklaruje dr Yuriy Stepanenko z IChF PAN.

Technologię optycznego wzmacniacza parametrycznego NOPCPA (Noncollinear Optical Parametric Chirped Pulse Amplifier) od kilku lat rozwija w Centrum zespół prof. Czesława Radzewicza. Polega ona na efektywnym przekazywaniu energii bezpośrednio z wiązki lasera pompującego do wiązki wzmacnianej.

"Ponieważ we wzmacniaczu parametrycznym energia nie jest nigdzie gromadzona, nie pojawiają się szkodliwe efekty termiczne, a wzmocnione impulsy mają doskonałe parametry. Wzmacniacz NOPCPA ma przy tym kompaktowe rozmiary: już na długości kilku centymetrów wzmocnienie może sięgnąć setek milionów razy" - napisano w komunikacie IChF PAN.

Teoretyczna sprawność wzmacniacza parametrycznego wynosi ok. 60 proc., jest jednak trudna do uzyskania i w dotychczas najlepszych urządzenia tego typu dochodzi do 30 proc. "Nasz plan minimum to 40 proc. efektywności, spróbujemy jednak pokonać barierę 50 proc." - mówi dr Paweł Wnuk z IChF PAN.

Naukowcy spodziewają się, że pierwsze impulsy o czasie trwania kilkunastu femtosekund (femtosekunda to jedna biliardowa część sekundy - przyp. PAP) i mocy 10 terawatów będą emitowane przez laser już na początku przyszłego roku. To jednak tylko początek drogi. "Mamy nadzieję, że już obecna wersja wzmacniacza parametrycznego pozwoli nam wyprodukować impulsy przekraczające 100 TW" - podkreśla prof. Radzewicz.

Obliczenia wykazują, że impulsy laserowe o mocy 500 TW można byłoby wykorzystać do rozpędzania protonów do energii pozwalających na zastosowania w terapiach medycznych, na przykład antynowotworowych. Lasery o tak dużych mocach można dziś znaleźć tylko w kilku ośrodkach naukowo-badawczych na świecie.

"Mamy wszelkie podstawy przypuszczać, że nasza metoda wzmacniania światła może w przyszłości pomóc konstruować stosunkowo tanie lasery do akceleracji protonów, na dodatek na tyle zwarte, że byłyby w zasadzie urządzeniami przenośnymi" - mówi dr Stepanenko.

Nowy laser zostanie wykorzystany do budowy dwóch układów demonstracyjnych. Pierwszy z nich będzie służył do tworzenia źródeł promieniowania rentgenowskiego o rozmiarach mikrometrowych. Źródła tego typu znajdują zastosowanie m.in. w mikroskopii rentgenowskiej, zwłaszcza przy badaniu materiałów konstrukcyjnych. Drugi demonstrator będzie lidarem, czyli przyrządem służącym do pomiaru zanieczyszczeń w atmosferze. EKR

PAP - Nauka w Polsce

agt/bsz

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Laser femtosekundowy - laser generujący impulsy światła o czasie trwania od kilku do kilkudziesięciu femtosekund (1 femtosekunda to 10-15 sekund). We współczesnych laserach tego typu ośrodkiem czynnym jest często kryształ syntetycznego szafiru domieszkowanego tytanem (Ti:Al2O3) albo światłowód domieszkowany iterbem (lub innymi pierwiastkami ziem rzadkich, zob. np. wzmacniacz optyczny). Generacja tak krótkich impulsów światła jest możliwa dzięki zjawisku pasywnej lub aktywnej synchronizacji modów. pełny tekst

Kolorowy Telewizor Laserowy (w skrócie, Laser TV), lub wyświetlacz wykonany w technologii laserowej, wykorzystuje dwa lub więcej indywidualnych modułowych optycznych wiązek promieni lasera. w celu wytworzenia kolorów wyświetlającego punkt obrazu, w efekcie uzyskując kolorowy obraz. pełny tekst

Cięcie laserowe stanowi nowoczesną metodę obróbki o podobnych parametrach wymiarowych jak klasyczna obróbka mechaniczna. Podstawowa różnica tkwi w stosowanym czynniku tnącym, który w przypadku cięcia laserowego stanowi gorący promień lasera oraz gaz techniczny o dużej czystości. W zależności od stosowanego urządzenia (przede wszystkim jego mocy) cięcie przeprowadza się na trzy sposoby: metodą spalania, stapiania lub sublimacji. pełny tekst

Pit (ang. wgłębienie) jest to wgłębienie w nośnikach optycznych, takich jak CD, DVD, HD DVD czy Blu-ray. Wiązka lasera jest albo rozpraszana (absorbowana) we wgłębieniu albo odbijana od powierzchni (land). Przy użyciu różnych algorytmów stopień odbicia lub rozproszenia wiązki lasera konwertowany jest na ciąg jedynek i zer. To wgłębienie jest od strony etykiety. Natomiast patrząc od strony lasera zobaczymy wypukłość. pełny tekst

Laser półprzewodnikowy nazywany również laserem diodowym lub diodą laserową - laser, którego obszarem czynnym jest półprzewodnik. Najczęściej laser półprzewodnikowy ma postać złącza p-n w którym obszar czynny jest pompowany przez przepływający przez złącze prąd elektryczny. Są to najbardziej perspektywiczne lasery z punktu widzenia ich zastosowań w fotonice ze względu na małe wymiary, dość wysokie moce, łatwość modulacji prądem sterującym o wysokiej częstotliwości (rzędu gigaherców) i możliwość uzyskania promieniowania od pasma bliskiej podczerwieni (diody laserowe dla telekomunikacji światłowodowej) do skraju fioletowego pasma widzialnego. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".