Forbraíonn Foireann Eachtrach Bealach Nua Chun Pulsanna Léasair a Chruthú Le 1,000 Times More Power!

Le déanaí, d'úsáid eolaithe i gcomh-staidéar insamhaltaí ríomhaire chun modh nua comhbhrú solais a léiriú chun a dhéine a mhéadú go leordhóthanach chun cáithníní a bhaint as bhfolús agus staidéar a dhéanamh ar nádúr an ábhair.
Chun seo a bhaint amach, tháinig na trí ghrúpa taighde le chéile chun scáthán an-speisialta a chruthú - ceann a léiríonn ní hamháin bíoga solais, ach freisin a chomhbhrúigh in am le fachtóir níos mó ná 200, agus d'fhéadfadh tuilleadh comhbhrú a bheith ann.
Tháinig an fhoireann ó Ollscoil Shrath Chluaidh, UNIST agus GIST ar smaoineamh simplí - grádáin i ndlús plasma (ábhar lán-ianaithe) a úsáid chun "braislí" fótóin, cosúil le sraith de charranna sínte! nuair a bhuaileann tú le cnoc géar. D’fhéadfadh sé seo an chéad ghlúin eile de léasair a réabhlóidiú, ag méadú a gcumhacht níos mó ná milliún uair is féidir a bhaint amach inniu.
Foilsítear an modh nua seo chun bíoga léasair a chomhbhrú i bplasma san iris Nature Photonics.
Tá buaic-chumhacht de thart ar 10 vata buille ag na léasair is airde-chumhachta ar domhan. Sa chomhthéacs seo, sroicheann 173 buille vata (173 x 1015 W) de sholas na gréine atmaisféar uachtarach an Domhain, agus thart ar aon trian de sin ag teacht ar dhromchla an Domhain. Tá buille-bhata 1015 W, tá ewatt 1018 W, agus zephyr-watt 1021 W. Táirgeann an ghrian 4x1026 vata leictreachais nó 400,000 zettawatts.
Táirgeann léasair ardchumhachta bíoga solais a mhaireann an-ghearr, go hiondúil cúpla femtoseconds (1 femtosecond=10-15 soicind), rud a bhaintear amach trí theicníc ar a dtugtar aimpliú bíog chirped (CPA), a bhaineann le comhbhrú bíge, ag díriú go bunúsach ar an bhfuinneamh. de chuisle léasair thar thréimhse ghearr ama, rud a mhéadaíonn a bhuaicchumhacht le go leor orduithe méide.
Dúirt an tOllamh Dino Jaroszynski, ó Roinn na Fisice in Ollscoil Shrath Chluaidh: "Ceist thábhachtach agus bhunúsach í cad a tharlaíonn nuair a sháraíonn déine an tsolais leibhéil choitianta ar domhan. Cuireann léasair ardchumhachta ar chumas eolaithe ceisteanna bunúsacha a fhreagairt faoin nádúr ábhar agus an fholús, agus chun an teorainn déine mar a thugtar air a fhiosrú."
"Tá cur i bhfeidhm terawatt ar léasair buille-bhata ar ábhar ag cur ar chumas an chéad ghlúin eile de pedals gáis plasma léasair a fhorbairt, atá na mílte uaire níos lú ná pedalanna gáis traidisiúnta. Tá uirlisí nua á gcur ar fáil d'eolaithe ag athrú an chaoi a ndéantar taighde eolaíoch. Tá an tIonad Albanach d'Fheidhmchláir Luasaire Plasma (SCAPA) bunaithe againn ag Ollscoil Shrath Chluaidh chun feidhmchláir bunaithe ar léasair ardchumhachta a chur chun cinn."
Dúirt an tOllamh Min Sip Hur ó UNIST, "Táthar ag súil go mbeidh torthaí an taighde seo infheidhme ar réimsí éagsúla, lena n-áirítear ardfhisic theoiriciúil agus réaltfhisic. D'fhéadfaí é a úsáid freisin i dtaighde comhleá léasair chun cabhrú leis na fadhbanna fuinnimh atá os comhair na daonnachta a réiteach. Tá sé beartaithe ag ár gcomhfhoireann sa Chóiré agus sa RA na smaointe seo a bhailíochtú go turgnamhach sa tsaotharlann."
Dúirt an tOllamh Hyyong Suk de GIST, "Is féidir leis an plasma ról comhchosúil a imirt i gcóras CPA mar ghríl díraonta traidisiúnta, ach is ábhar é nach scriosfar. Dá bhrí sin, feabhsóidh sé teicneolaíocht traidisiúnta CPA trína n-áirítear an-simplí Comhpháirt bhreiseáin. Fiú mura bhfuil an plasma ach cúpla ceintiméadar i méid, is féidir é a úsáid i léasair le buaicchumhachtaí os cionn 100 milliún vata."
Tá cumhachtaí an-arda cheana féin ag billiún vata agus nialais, ach is féidir a ndéine a mhéadú go mór ach úsáid a bhaint as lionsaí nó scátháin chuartha chun an chuisle léasair a dhíriú ar láthair bheag chun a fhuinneamh a dhíriú. Cosúil le cuisle léasair a chomhbhrú in am go dtí ré níos giorra, is féidir an rud céanna a dhéanamh chun an chuisle a chomhbhrú sa spás, ie é a dhíriú chuig láthair beag. Mar sin ceadaíonn comhbhrú, sa spás nó in am, méadú ar dhéine cuisle léasair ar bhealach an-ghinearálta. Is féidir comhbhrú spásúil a thástáil go héasca trí lionsa a úsáid chun solas na gréine a dhíriú ar phíosa páipéir; dófaidh sé go spontáineach.
Déantar athruithe éagsúla ar ábhar le déine méadaitheach. Mar shampla, sáraíonn ianú aeir ag tonnfhaid infheicthe 1010-1012 W/cm2, agus nuair a chuirtear leictreoin faoi réir léasair a bhfuil déine os cionn 1018 W/cm2 acu, druidim le luas an tsolais, rud a fhágann go bhfuil réimse na snáthoptaice coibhneasta ann.
Ag déine 1024 W/cm2 agus os a chionn, téann prótóin i dtreo luas an tsolais, agus imoibríonn cáithníní a bhfuil réimse láidir léasair acu lena réimse radaíochta féin, arb é an teorainn déine reatha san fhisic. Ag déine os cionn 1029 W/cm2, an teorainn aitheanta Schwinger, cruthaítear cáithníní go díreach ó sholas folúis agus is féidir iad a thiontú go díreach ina n-ábhar. Éilíonn sé seo léasair AiW go ​​ZiW.
Tá tuiscint a fháil ar nádúr an ábhair agus an fholús ag déine os cionn 1024 W/cm2 ar cheann de na dúshláin atá le sárú san fhisic nua-aimseartha. Ligeann léasair ardchumhachta freisin staidéar a dhéanamh ar fheiniméin réaltfhisiceacha sa tsaotharlann, ag soláthar léargais uathúla ar an taobh istigh de na réaltaí agus ar bhunús na cruinne.