لیزر؛ این شعاع های پرقدرت و خارق العاده

لیزر دستگاهی است که پرتوهای نور را با وارد کردن شکل امواج و فرکانس آنها در یک راستا متمرکز می کنند. لیزرهای مدرن نخستین بار در دهه 1960 به منظور تقویت امواج میکرو توسعه یافت.

به گزارش سیناپرس به نقل از sciencealert، فناوری لیزرهای مدرن می تواند پرتوهای نور را تقریبا در هر بخشی از طیف الکترومغناطیسی به استثنای امواج گاما افزایش دهد که در واقع، به معنای تقویت نور توسط انتشار تحریک شده تشعشع که از نظر فنی چگونگی عملکرد لیزرها را توضیح می دهد. اگر چه به بیان دقیق تر، لیزرهای امروزی نور را تقویت نمی کنند، آنها امواج درون پرتو را نوسان می کنند تا آنها را به ترتیبی منظم و مرتب کنند.

قلب تپنده لیزرها موادی هستند که به بخش هایی از طیف الکترومغناطیسی در هنگام عبور از آنها انرژی بیشتری می بخشد. این شکل تقویت به طور مؤثری قدرت نور را تقویت می کند. در پس این فرآیند تقویت کننده، فرآیندی به نام انتشار تحریک شده وجود دارد. به اتم های موجود در ماده، انرژی انفجاری مانند جریان الکتریکی بالا داده می شود که الکترون های آنها را در حالت برانگیخته قرار می دهد. تابش یا انعکاس نور از طریق این ماده برانگیخته باعث جذب الکترون ها و سپس انتشار فوتون های خود می شود.

در برخی از لیزرها، این محیط هرگز ماده از جنس اتم نیست و تنها دسته ای از الکترون ها با سرعت به اطراف می چرخند. به گزارش سیناپرس، میزان نور تقویت شده ای که از طریق آن نور می تابد، در داخل حفره ای که نور را به اطراف می تاباند، به دام می افتد. این، اساس تقویت نور با انتشار تحریک شده است.

ارسال امواج به عقب و جلو از طریق حفره نوری، در نهایت پرتوی نور صافی را ایجاد می کند درنتیجه، آنچه از این حفره خارج می شود، امواجی از همان فاز نوری است. هر فوتون نور در این پرتو نه تنها ویژگی های یکسانی دارد، بلکه در همان زمان با ازدحام پرتوهای نور نوسان ایجاد می کند.

قوی ترین لیزر ساخته شده

قوی ترین لیزری که تاکنون طراحی و ساخته شده را می توان در تأسیسات عالی زیرساخت نوری اروپا در رومانی یافت. به گزارش سیناپرس، این لیزرها جزء شدیدترین لیزرهای جهان هستند که پالس های دیوانه وار کوتاهی از فوتون ها، پروتون ها، نوترون ها و نوترینوها را با انرژی بسیار بالا تولید می کنند.

این سیستم لیزر پرقدرت از یک محیط کشت تقویت شده با یاقوت کبود آغشته شده با تیتانیوم طراحی و ساخته شده تا تکانه های لیزری تا 10 «پتاوات» را تولید کند. در نظر بگیرید که یک وات معادل یک ژول انرژی در یک ثانیه است. برای این سطح، بیش از 4000 ژول انرژی برای گرم کردن یک درجه سانتی گرادی یک لیتر آب استفاده می شود.

«پتاوات»، یک کوادریلیون (1015) ژول بر ثانیه است. مسلما، تکانه لیزری ایجاد شده بیش از 22 «فمتوثانیه» (یک میلیون میلیاردم ثانیه) است اما هنوز هم مقدار مناسبی از انرژی است که در کسری کوچک از یک پلک زدن فشرده می شود. به گزارش سیناپرس، اگرچه ممکن است این رکورد برای مدت زیادی حفظ نشود. «ایستگاه نور بالای» چین می تواند در سال های آینده با فناوری نوظهوری که می تواند لیزرهای 100 پتاواتی تولید کند، انفجاری شدید با قدرت به لرزه درآوردن فضای خالی و بارشی از ذرات ایجاد کرده و آن را از کار بیاندازد.

گزارش:ندااظهری

No tags for this post.