478.82
+0.2
557.59
+7.08
8.14
+0.04
+23
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
20:11
23 Июля 2017
Ученые нашли революционный способ борьбы с ВИЧ
В ближайших планах учёных — проведение экспериментов, которые помогут понять, как можно заставить иммунитет человека работать аналогичным образом
19:10
23 Июля 2017
Ученые выяснили происхождение инопланетного сигнала
Сигналы широкополосных квазипериодических неполяризованных импульсов с очень сильной дисперсией зафиксированы в мае 2017 года
21:03
21 Июля 2017
Ученые нашли новое эффективное обезболивающее
Исследователи провели эксперименты с сотней пациентов с хроническими болями
16:03
21 Июля 2017
Армянских бронзовых призеров олимпиады по робототехнике с ликованием встретили на Родине (ВИДЕО)
Ученики Центра креативных технологий "Тумо", занявшие третье место на международной олимпиаде по робототехнике FIRST Global, в пятницу днем прибыли в Армению
14:10
21 Июля 2017
Россия приняла закон о деятельности мессенджеров
Документ прописывает обязанности для подобных сервисов, в том числе ограничение доступа пользователей к ним и передачу электронных сообщений госорганам
19:01
20 Июля 2017
Супермодель Наталья Водянова присоединилась к команде PicsArt
Супермодель и филантроп Наталья Водянова присоединилась к команде PicsArt, крупнейшего в мире фоторедактора и сообщества креативных людей, станет директором достижений и войдет в Консультативный совет PicsArt
17:12
20 Июля 2017
Подведены итоги первых курсов "Азбука Интернета" для жителей села Амасия и города Алаверди
Завершились первые компьютерные курсы "Азбука Интернета" для жителей среднего возраста и старше 50 лет села Амасия и города Алаверди, сообщает пресс-служба компании "Ростелеком"
15:06
20 Июля 2017
Армения присоединится к соглашению о спасении космонавтов и сможет запустить собственный спутник
Правительство Армении на своем заседании в четверг одобрило присоединение страны сразу к трем соглашениям, которые связаны с космосом
10:06
19 Июля 2017
Ученые назвали "диету викингов" самой эффективной для здоровья головного мозга
Ученые из Каролинского института (Швеция) показали, что наиболее эффективной диетой для сохранения здоровья головного мозга человека является "диета викингов"
13:56
18 Июля 2017
Гематологический центр в Ереване будет применять новые методы выявления и лечения болезней
Гематологический центр им. профессора Йоляна и Центр медицинской генетики и первичного сохранения здоровья Армении подписали во вторник меморандум о сотрудничестве
15:49
14 Июля 2017
Премьер-министр Армении представил девять направлений развития ИТ-сферы страны
Премьер-министр Армении Карен Карапетян представил в пятницу девять основных направлений развития сферы информационных технологий в стране, на которые правительство будет ставить акцент в ближайшей перспективе
11:52
14 Июля 2017
Microsoft представила приложение для слепых или слабовидящих людей (ВИДЕО)
Компания Microsoft представила приложение Seeing AI, которое призвано помочь слепым или слабовидящим людям в повседневной жизни