Лазер с повышенным аппетитом
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Много великолепных свойств у оптического квантового генератора — лазера. Среди них одно из самых замечательных — огромная концентрация энергии в световом луче. Но коэффициент полезного действия чудесного маленького солнца оставляет желать много лучшего. Лишь незначительная часть подводимой к лазеру энергии преобразуется в ослепительную «молнию». Во многих лабораториях мира бьются над тем, чтобы у лазера было меньше энергетических «отходов».
Недавно ученые мичиганского университета (США) добились неожиданного успеха. Они облучали рубиновый стержень лазера гамма-лучами, источником которых служил радиоактивный кобальт-60. Эффективность лазера при этом значительно возросла. Известно, что искусственный рубин лазера — это кристалл окиси алюминия, в котором, однако, некоторые атомы алюминия замещены атомами хрома. «Кормилец» рубинового стержня — газоразрядная импульсная лампа, подобная лампе-вспышке фотографов. Это она снабжает рубин энергией. Но «съедать» эту энергию способны только атомы хрома.
Однако они очень разборчивы — из всего обширного светового «меню», предлагаемого импульсной лампой, выбирают только зеленую часть спектра (потому-то, кстати, рубин и красный: зеленый свет поглощается, а красный проходит свободно). Ясно, что импульсная лампа в значительной степени работает вхолостую. Но каким же образом гамма-лучи, словно острая приправа к блюду, вдруг повысили «аппетит» рубина, заставили его «съедать» больше световой энергии лампы?
Пока что физики не смогли найти исчерпывающий ответ на этот вопрос. Предполагают, что под влиянием гамма-квантов, обладающих большой энергией, в кристаллической решетке рубина образуются какие-то области, способные поглощать не только зеленую, но и другие части спектра. Ученые рассчитывают, что, разгадав механику этого явления и научившись управлять им, удастся резко повысить к.п.д. лазеров.
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.