Физики создали алмазные зеркала, способные выдержать мощный лазерный луч
Новости 23 мая 2022

Физики создали алмазные зеркала, способные выдержать мощный лазерный луч

Далее

Исследователи выгравировали наноструктуры на поверхности тонкого листа алмаза, чтобы создать зеркало с высокой отражающей способностью. Во время эксперимента поверхность выдержала воздействие 10-киловаттного лазера.

В своей работе физики из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона использовали метод травления наноразмерных структур в алмазах, разработанный для применения в квантовой оптике и связи. При помощи ионного луча исследователи выпилили на поверхности алмазного листа размером 3 на 3 мм наностолбики, по форме похожие на подставку для мяча в гольфе. Созданная поверхность обеспечивает отражение 98,9% света.

Исследователи протестировали свойства своего зеркала при помощи лазера непрерывного действия мощностью в 10 кВт. Мощности такого устройства достаточно, чтобы прожечь сталь. Во время эксперимента лазерный луч был сфокусирован в пятно размером 750 мк. Поверхность алмаза без повреждений выдержала такое воздействие, зеркало осталось невредимым.

Увеличенное фото поверхности. Источник: Loncar Lab/Harvard SEAS

Исследователи отмечают, что большинство зеркал, которые используются для направления луча в мощных лазерах непрерывного действия сейчас, изготавливаются путем наслоения тонких покрытий из материалов с различными оптическими свойствами. Но если в любом из слоев есть хотя бы один крошечный дефект, мощный лазерный луч прожжет его, и все устройство выйдет из строя.

Монолитное зеркало, созданное из одного материала, уменьшает вероятность возникновения дефектов и увеличивает срок службы лазера, объясняют авторы работы.

Наш подход с зеркалом из одного материала устраняет проблему теплового напряжения, с которой сталкиваются обычные зеркала, образованные слоями из нескольких материалов, при облучении с большой мощностью.

Марко Лонкар, профессор электротехники и один из авторов исследования

Физики полагают, что предложенный подход повысит эффективность существующих мощных лазеров, а также найдет новые сферы для их применения. Например, такие зеркала можно использовать для производства полупроводников, в промышленности, связи и при исследовании космоса.


Читать далее

«Пятая сила» создает во Вселенной невидимые «стены». Главное о новой теории физиков

Так близко Солнце вы еще не видели. Опубликовано видео зонда Solar Orbiter

Сравните, как сняли затмение Луны НАСА и Роскосмос