482.89
-0.16
541.32
+2.38
8.54
+0.08
+16
Погода в Ереване
Рус
Физики создали мазер, работающий при комнатной температуре
11:22
16 Августа 2012

ЕРЕВАН, 16 авг - Новости-Армения. Британские ученые разработали новый тип мазера - микроволнового аналога лазера - на основе твердотельных компонентов, способный работать при комнатной температуре, что позволит использовать такие приборы для дальней связи в космосе, в работе радиотелескопов на Земле и для других целей, передает РИА Новости со ссылкой на статью, опубликованную в журнале Nature.

Первые мазеры, источники когерентного микроволнового излучения, были параллельно созданы в 1954 году советскими физиками Александром Прохоровым и Николаем Басовым, а также их американским коллегой Чарльзом Таунсом. За это изобретение ученые получили Нобелевскую премию по физике в 1964 году. Мазеры применяются в радиосвязи, радиоастрономии, радиолокации, а также в качестве генератора стабильных частот.

Группа физиков под руководством Марка Оксбороу (Mark Oxborrow) из Национальной физической лаборатории в Теддингтоне (Великобритания) разработала первый прототип мазера на основе твердотельных компонентов, изучая оптические и квантовые свойства кристаллов из органического вещества - соединения пентацена и терфенила.

Как объясняют ученые, подавляющее большинство современных мазеров относится к категории газовых излучателей - в них в качестве рабочего тела используются атомы водорода. Такие мазеры устроены достаточно сложно и состоят из многих дорогостоящих компонентов, из-за чего их стоимость может доходить до сотен тысяч долларов. Попытки разработать твердотельные излучатели не увенчались успехом - такие приборы функционировали только при температурах, близких к абсолютному нолю, или требовали особых условий работы.

Оксбороу и его коллеги заметили, что кристаллы из пентацена и терфенила можно использовать для создания принципиально нового типа мазера, который использует принцип накачки, не похожий на технику работы классических мазеров.

"Обычные" мазеры используют трехуровневую схему накачки, открытую еще в 1954 году Басовым, Прохоровым и Таунсом. Согласно этой схеме, рабочее тело излучателя накачивается энергией при помощи другого источника микроволнового излучения. В результате атомы водорода или других веществ переходят из состояния покоя на новый энергетический уровень.
 
Атомы не могут долго существовать в возбужденном состоянии, из-за чего они "перепрыгивают" на более низкий, метастабильный уровень. При накоплении достаточного количества таких атомов происходит спонтанный и лавинообразный переход на исходный энергетический уровень, сопровождающийся излучением в микроволновом диапазоне.

Лазер Оксбороу и его коллег использует другой принцип - двухуровневую систему накачки. По этой методике кристалл пентацена и терфенила накачивается обычным оптическим лазером. Молекулы этого вещества переходят на новый энергетический уровень, где происходит любопытное явление - электроны в органическом кристалле переходят одновременно на три нижних энергетических уровня.

Этот переход сопровождается синхронным излучением фотонов в микроволновом диапазоне, что и является лучом мазера. По словам физиков, такое устройство способно работать при комнатной температуре и внутри магнитного поля Земли, чего не могут делать другие модели твердотельных мазеров.

Пока изобретение Оксбороу и его коллег работает только в импульсном режиме. С другой стороны, ученые полагают, что улучшение его конструкции позволит таким мазерам потеснить их водородных "коллег" в астрофизических лабораториях и в других научных учреждениях в ближайшем будущем. -0-

Loading...
Материалы по теме
Другие материалы раздела
11:34
21 Мая 2017
Время не терпит: Стивен Хокинг призвал землян поторопиться с поисками нового дома в космосе
Физик подчеркнул, что искать новый дом за пределами нашей Земли надо уже сейчас
16:15
20 Мая 2017
Бюраканская обсерватория впервые претендует на участие в программе "Горизонт 2020"
Первостепенной задачей Бюраканской обсерватории сегодня является участие в европейской грантовой программе "Горизонт 2020", заявил директор Бюраканской астрофизической обсерватории Арег Микаелян
17:36
18 Мая 2017
Ученые раскрыли новый путь к долголетию
Ученые считают, что результаты исследования помогут узнать, как древние люди сосуществовали друг с другом
11:44
17 Мая 2017
Российский программист Ваган Мартиросян создал технологию для виртуальной примерки обуви
Стартап планирует внедрить технологию к концу года
21:42
16 Мая 2017
Геофизики предсказали извержение супервулкана
Это выяснили геологи из Университетского колледжа в Лондоне и Обсерватории Везувия
20:41
15 Мая 2017
Психологи раскрыли главный парадокс пьяного человека
В ходе эксперимента одна часть испытуемых в течение 15 минут пила безалкогольные газированные напитки, а другая — водку или коктейли
14:15
13 Мая 2017
Ученые назвали возможную причину гибели человечества
Ученые из Канзасского университета выяснили, что сверхновые приведут к массовому вымиранию на планете
10:22
13 Мая 2017
В Интернете массово распространяется опасный вирус-вымогатель
Вирус-вымогатель заразил компьютеры по всему миру
11:54
11 Мая 2017
Владимир Путин намерен запретить иностранные платежные системы в России
Президент России Владимир Путин утвердил Стратегию развития информационного общества до 2030 г. Документ, подготовленный Советом безопасности, придет на смену предыдущему варианту Стратегии, утвержденному в 2008 г
11:16
09 Мая 2017
Армянский химик удостоился престижной награды Королевского химического общества
Труд посвящен разработке нового метода по синтезу молекул, который найдет широкое применение в фармацевтической, тонкой химической и агрохимической промышленности
14:36
05 Мая 2017
Геологи обнаружили в Антарктиде новый гигантский разлом
Ученые считают, что в конце концов ледник "сползет" в океан, образовав гигантский айсберг
21:17
02 Мая 2017
Сейсмологи спрогнозировали сроки и место самого мощного землетрясения на планете
Французские и чилийские сейсмологи спрогнозировали, когда и где произойдет сильнейшее на планете землетрясение