У міру збільшення енергії імпульсу та зниження довжини хвилі лазерного випромінювання розміри установок катастрофічно зростають. Водночас короткохвильовий діапазон із високою частотою випромінювання обіцяє багато цікавого від чутливих сканерів безпеки в аеропортах до продуктивної оптоелектроніки, але всюди потрібна компактність. Китайські вчені змогли вирішити цю проблему, навчившись генерувати лазерне випромінювання компактними джерелами.
Як повідомляють китайські ЗМІ, група вчених із Шанхайського інституту оптики та точної механіки при Китайській академії наук знайшла спосіб створення компактної версії пристрою, відомого як лазер на вільних електронах. Подібні лазери цікаві тим, що вплив на пучок електронів у певних умовах викликає когерентне випромінювання фотонів цими електронами. Тим самим генерувати лазерний імпульс можна у досить великому спектрі провідників та напівпровідників (окремий привіт кремнію) і при цьому можна задавати необхідну довжину хвилі випромінювання аж до рентгенівського.
Зокрема, у своєму експерименті китайські вчені перетворили на рентгенівський лазер шматок дроту довжиною 8 см. Співавтор дослідження Е Тянь (Ye Tian) повідомив новину Shanghai Observer, що команда знайшла спосіб синхронізувати електрони «як загін почесної варти», щоб генерувати.
У ході дослідження китайські вчені порушили вільні електрони у матеріалі за допомогою опромінення залізного дроту потужним надшвидким лазерним імпульсом. Короткий імпульс розігнав електрони до високої швидкості вздовж дроту, що змусило інші електрони в дроті самостійно випромінювати електромагнітні хвилі. Взаємодія розігнаних вільних електронів з «вторинним» електромагнітним імпульсом призвела до лавиноподібного процесу, що вилилося в ефект посилення «лазерного» випромінювання.
Відкрите явище може бути реалізовано в датчиках, сканерах та мікроелектроніці, коли нанорозмірний об’єкт може бути перетворений на лазер з чи не будь-якою довжиною хвилі. На думку експертів, це може змусити «цілком переосмислити те, як може бути згенерований електронний промінь» і призвести до нового рівня в науці та техніці.
Джерело: scmp.com
