Tutkijat käyttävät timanttia maailman ensimmäisessä jatkuvassa huoneenlämpöisessä solid-state maserissa

Road trip from Austin to Las Vegas driving on Route 66 (Vlog 2) (Saattaa 2019).

Anonim

Maser (mikroaaltovahvistus stimuloidulla säteilyn päällä), lasin vanhempi mikroaaltotaajuus sireksi, keksittiin vuonna 1954. Kuitenkin toisin kuin laajalle levinneitä lasereita, masseja käytetään paljon vähemmän, koska niiden toiminnan on oltava jäähdytettyä lämpötiloihin, jotka ovat lähellä absoluuttista nollaa (-273 ° C).

Tämä uusi tutkimus Imperial College Lontoosta ja UCL: stä ja julkaistu luonnossa raportoi kuitenkin ensimmäistä kertaa maserista, joka voi toimia jatkuvasti huoneenlämmössä.

Johtava tutkija Jonathan Breeze Imperialin materiaalitekniikasta sanoi: "Tämä läpimurto avaa tietä laaja-alaiselle käyttöönotolle ja avaa oven monille sovelluksille, joita me haluamme tutkia. Toivottavasti maserilla on nyt nautinnot niin paljon menestystä kuin laser. "

Vuonna 2012 tutkijat osoittivat, että maser voisi toimia huoneenlämpötilassa orgaanisen molekyylin pentaanin avulla. Kuitenkin se tuotti vain lyhyitä bursts of maser säteilyä, joka kesti alle tuhannesosan sekunnin. Joka tapauksessa, jos maser toimi jatkuvasti, kide olisi todennäköisesti sulanut.

Nyt, tohtori Breeze ja kollegat ovat käyttäneet synteettistä timanttia, joka on kasvanut typpeä sisältävässä ilmakehässä uuden maserin luomiseksi, joka toimii jatkuvasti.

Hiiliatomeja "romutettiin" timanttista käyttämällä suurenergia-electron-sädettä luomalla tiloja, jotka tunnetaan nimellä "avoimet työpaikat". Sitten timantti kuumennettiin, mikä mahdollisti typpiatomien ja hiilivapaiden parien yhdistämisen muodostamalla typen vajaatoiminnan (NV) vikakeskuksen tunnetun vian tyypin. Timantti tarjosi Element Six.

Kun safiiriin sijoitettiin mikroaaltoenergian keskittämiseen ja vihreän laservalon valaisemiseen, tutkijat havaitsivat, että maser työskenteli huoneenlämmössä ja tärkeintä jatkuvasti.

Yhteistyökumppani professori Neil Alford, myös Imperialin materiaalitieteen laitokselta, sanoi: "Tällä tekniikalla on tapa lähteä, mutta näen sen käytön silloin, kun mikroaaltosäteilyn herkkä havaitseminen on välttämätöntä".

Löytämisestä vastaava ryhmä sanoo, että masseja voitaisiin käyttää useissa sovelluksissa, kuten lääketieteellisessä kuvantamisessa ja lentokentän turvallisuustarkistuksessa. Niitä on perinteisesti käytetty syvään avaruustekniikkaan ja radioastronomiaan.

Lääketieteellisen kuvantamisen ja lentokentän turvallisuustarkastuksen lisäksi masseilla voisi olla keskeinen rooli antureiden parantamisessa pommien havaitsemiseksi, kvantti-tietokoneiden uuden teknologian havaitsemiseksi ja jopa avaruusviestintämenetelmien parantamiseksi, jotta löydettäisiin elämää muilla planeetoilla.

menu
menu