Sasers: Sound-Based Lasers Invented

{h1}

Sasers er den lydbaserede ækvivalent af lasere, der er lavet ved at fokusere fononer.

Du har hørt om lasere. De er fokuserede lysstråler, der anvendes i alt fra supermarkedskannere til dvd-afspillere og futuristiske våben.

Nu har forskere skabt det, de kalder en "saser", den lydbaserede ækvivalent.

En saser producerer en intens stråle af ensartede lydbølger på en nanostørrelse, siger forskerne. Den nye enhed kunne have betydelige og nyttige applikationer i verdener af computing, billedbehandling og endda anti-terrorist sikkerhed screening.

"Mens vores arbejde på sasers er drevet for det meste af ren videnskabelig nysgerrighed, føler vi, at teknologien har potentiale til at omdanne akustikområdet, meget som laseren har transformeret optik i de 50 år siden dens opfindelse," siger professor Anthony Kent fra University of Nottingham School of Physics and Astronomy.

Gennembruddet, der blev annonceret i dag, er detaljeret i denne måneds udgave af tidsskriftet Fysisk gennemgang B. Sasers havde indtil nu kun været et teoretisk koncept.

"Laser" står for lysforstærkning ved den stimulerede emission af stråling. Albert Einstein lagde det teoretiske fundament i 1917 for opfindelsen af ​​lasere, men den første arbejdende laserenhed blev ikke oprettet før 1960.

En laser bruger pakker af elektromagnetiske vibrationer kaldet fotoner, enhederne af alt lys i det elektromagnetiske spektrum, herunder synlige, infrarøde og røntgenstråler.

En saser bruger lydbølger sammensat af soniske vibrationer kaldet fononer.

I en laser produceres fotonstrålen ved at stimulere elektroner med en ekstern strømkilde, så de frigiver energi, når de kolliderer med andre fotoner i et højreflekterende optisk hulrum, forklarer forskerne. Dette frembringer en sammenhængende og kontrollerbar lysstråle af laserlys, hvori alle fotoner har samme frekvens og oscillationshastighed.

Saser efterligner denne teknologi, men bruger lyd, til at producere en lydbølge af fononer. Strålen bevæger sig, ikke gennem et optisk hulrum som en laser, men gennem en lille menneskeskabt struktur kaldet en superlattice. Dette er lavet af omkring 50 supertynde plader af to alternerende halvledermaterialer, galliumarsenid og aluminiumarsenid, med hvert lag kun få atomer tyk.

Når de stimuleres af en strømkilde (en lysstråle), fononerne multiplicerer, hopper frem og tilbage mellem lagene i gitteret, indtil de undgår strukturen i form af en ultrahøjfrekvent fononstråle.

En nøglefaktor i denne nye videnskab er, at saser er den første enhed til at udsende lydbølger i terahertz-frekvensområdet, siger forskerne. Strålen af ​​sammenhængende akustiske bølger, som den producerer, har nanometerbølgelængder (milliarder af en meter).

Terahertz-stråling bruges også til at afsløre, hvad der er under dit tøj i lufthavnsscanninger.

I fremtiden kan en saser måske vise fejl i nanometerskala genstande som mikro-elektriske kredsløb. Eller sasers kan bruges til medicinsk billedbehandling og sikkerhedsscreening på nye måder.

  • Video: En historie om lasere
  • Hvad er en Sonic Boom? Kan jeg se en?
  • 'Star Wars' Laser Kills Myg


Video Supplement: Laser + mirror + sound.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com