Игорь Молд предлагает Вам запомнить сайт «Наука и техника»
Вы хотите запомнить сайт «Наука и техника»?
Да Нет
×
Прогноз погоды

Новейшие разработки, этапы развития техники. Достижения и история в науке и технике.

Читать

Сибирские ученые создали кристаллы, расширяющие возможности лазеров

развернуть

Сибирские ученые создали кристаллы, расширяющие возможности лазеров

Ученые Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН создали образцы кристаллов с улучшенными свойствами, которые могут применяться для изготовления твердотельных лазеров современных спектрометров и гамма-детекторов. Спектрометры различного вида используются для выяснения состава веществ – жидкостей, газов. Область применения зависит от длины волны используемого лазерного луча. В нашем случае речь идет об инфракрасных лазерах, которые используются, например, для анализа загрязненности воздуха, определения вредных примесей в нем.

Кристалл в твердотельном лазере – это его рабочее тело, именно там генерируется лазерный пучок, луч. В инфракрасном лазере он невидим человеческому глазу. На основе таких лазеров создаются спектральные газоанализаторы воздуха, которые "распознают" газовые примеси по тому, как частицы газа колеблются: у молекул разных газов своя частота колебаний, отличная от других – свой спектр.

Принцип работы лазерного спектрометра достаточно прост. Прибор пропускает через себя воздух. Лазерный луч проходя внутри спектрометра проходит через поток воздуха и "видит" молекулы примесей (примерно так, как мы видим пылинки в луче проектора в кинозале). Каждая молекула "поглощает" свою частоту и на детектор лазерный луч приходит уже измененным, немного другого цвета. По характеру этого изменения, то есть потому, какая часть спектра поглощена, мы можем понять, частица какого именно газа колеблется.

Если в кинозале дымно, пылинки будут менее заметны, так как белые частицы дыма полностью поглощают видимый свет проектора. Аналогичным образом при использовании традиционных лазерных кристаллов с длиной волны до 5 микрон (такое излучение генерируют традиционные кислородосодержащие лазерные кристаллы), излучение в большой степени поглощается водяным паром, содержание которого в воздухе в сотни раз больше других газов. Колебания молекул других газов становятся менее отчетливыми, качество измерения снижается.

Сибирские ученые создали кристаллы, расширяющие возможности лазеров
Образец кристалла твердотельного лазера. Фото ИГМ СО РАН

Частицы водяного пара поглощают не все колебания. Если увеличить длину волны лазера, то уровень поглощения снизится, и частицы примесей проявятся более четко и точность измерений возрастет. Созданные в лаборатории роста кристаллов ИГМ СО РАН кристаллы позволяют получить излучение с длиной волны до десяти микрон, которая уже не поглощается водяным паром.

Созданные кристаллы могут найти применение в производстве промышленных и бытовых спектрометров, повысить их точность. Как пояснила РИА Новости научный сотрудник ИГМ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Александра Тарасова, преимущество разработанных кристаллов заключается в том, что они работают при комнатной температуре, негигроскопичны (т.е. не впитывают влагу из воздуха). Поэтому они могут использоваться для создания компактных переносных анализаторов воздуха для использования в промышленности и быту.

Разработанная технология позволяет также производить кристаллы повышенной плотности, которые начинают светиться при поглощении ионизирующего излучения. Это свойство позволяет создавать на их основе детекторы гамма-излучения.

Созданные учеными материалы уже запатентованы, а исследования с ними ведутся как в России, так и заграницей: в Италии, Японии и США

https://ria.ru/science/20170421/1492793449.html


Ключевые слова: главная, новость
Опубликовал Игорь Молд , 21.04.2017 в 18:11

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Александр Здоровцов
Александр Здоровцов 22 апреля, в 07:52 Это всё хорошо, но дело надо довести до производства этих спектрометров. Текст скрыт развернуть
2
Показать новые комментарии
Показаны все комментарии: 1
Комментарии Facebook
Свежее
О советском космонавте, ставшем "робинзоном", починившем американский Шаттл и попавшем в кино
Игорь Молд 4 фев, 18:40
+61 11
Загадочный текст, скрытый в ДНК человека
Игорь Молд 19 янв, 11:32
+73 93
Очередной невероятный прорыв в области хранения информации. Русские изобретения
Игорь Молд 22 ноя 16, 13:01
+56 19
Удивительное открытие русских ученых объясняет многие «паранормальные» явления
Игорь Молд 19 ноя 16, 18:24
+127 57
Плавучие АЭС — цена оправдана! Россия готовит «сюрприз» для мирового рынка
Игорь Молд 5 ноя 16, 20:26
+108 29
Энергия будущего: что придет на смену нефти - изобретатель из России создал уникальный ветряк
Игорь Молд 16 окт 16, 15:51
+113 62
Всё, что вам говорили о динозаврах, было неправдой
Игорь Молд 11 окт 16, 15:34
+73 48
Синоптики предупреждают о наступлении самой холодной зимы за последние 100 лет
Игорь Молд 8 окт 16, 11:52
+94 74
20-летний студент заткнул за пояс экологов, придумав способ очистить океан
Игорь Молд 4 окт 16, 15:10
+86 39
Объяснить невозможно…
Игорь Молд 28 сен 16, 14:58
+116 99
Читать