تبلیغات
به طراوت و شهامت یک سیب زندگی کنید. دانش 

به طراوت و شهامت یک سیب زندگی کنید. دانش - محققان به روش جدیدی برای تولید اشعه فوق فرابنفش دست یافتند




محققان به روش جدیدی برای تولید اشعه فوق فرابنفش دست یافتند

 

 

گروهی از محققان  راهی ساده برای تولید پالس های فوق کوتاه از امواج فوق ماورا بنفش (Extreme Ultra Violet) به وجود آورده اند. این سیستم از موج برهای جدید سه بعدی یا "نانو قیف" هایی  استفاده می کند که پالس های فروسرخ را  به فوق فرابنفش تبدیل می کنند.

اشعه فوق فرابنفش طول موجی در حدود 5-50 نانومتر دارد که در حدود 10-100 مرتبه کوچکتر از نور مرئی است. در نتیجه˛ امواج فوق فرابنفش برای مطالعه پدیده های بنیادی فیزیک-مثل اینکه چگونه الکترون ها درون اتمها˛ مولوکولها و جامدات حرکت می کنند- بسیار مناسب هستند.

تولید اشعه فوق فرابنفش با روش های متداول  به استفاده از امواج نوری تقویت شده توسط نوسانگری (منبع نور لیزر) که بتواند اتم گاز های بی اثر را یونیزه کند کاری بسیار سخت است. الکترونهایی که در طول این فرآیند آزاد می شوند در میدان نور شتاب می گیرند و انرژی اضافی آنها به صورت پالس های آتوثانیه ای (  18- 10 ثانیه ) نوری با طول موج مختلف منتشر می شوند. درنهایت با جدا کردن  کوتاهترین این  امواج، پالس فوق فرابنفش تولید میشود.

راهی ساده تر برای تولید پالس ها

در حال حاضر محققان در انیستیتو تحقیقات پیشرفته دانش و فناوری ((KAIST) ˛ انیستیتو اپتیک کوانتومی پلانک            (MPQ) در آلمان˛ و دانشگاه ایالت جورجیا در آمریکا (GUS)  راهی متفاوت -و بسیار ساده تر- برای انجام این کار پیدا کرده اند.  

فن آوری جدید قادر به تبدیل پالس های فروسرخ فمتوثانیه (15-10 ثانیه) به پالس های فوق فرابنفش فمتوثانیه است. این فرآیند با فعال سازی پلاسمون پلاریتون‌های سطحی (SPPs)، که  نوسانات جمعی و ذره گونه ای هستند که در برهمکنش امواج نوری با الکترون های هادی فلزی ظاهر میشوند، کار میکند.

نانوقیفی که توسط گروه ( KAIST-MPQ-GSU) تولید شده برای متمرکز کردن امواج فروسرخ غیر هم جهت به یک نقطه که اندازه اش از طول موج هر کدام از امواج کمتر است، استفاده می شود.

قیف، نانو ساختاری فلزی از جنس نقره است که درونش سوراخی خالی به شکل مخروطی وجود دارد. طول مخروط فقط چند میکرومتر است و با گاز زنون پر شده است. نوک مخروط در حدود 100 نانومتر است.

متمرکز کردن میدانها

محققان امواج فروسرخ را در نرخ 75 مگاهرتز به داخل قیف می فرستند. قیف به گونه ای طراحی شده که درونش با تکه های فلزی با بار مثبت و منفی پر شده است. این طراحی باعث ایجاد نوسانات الکترومغناطیسی درون دیواره‌های قیف می شود که باعث تولید SSP می گردد. سپس این شبه‌ذرات به سمت قله‌ی مخروط، جایی که شکل متعارف قیف منجر به متمرکز شدن میدان ها ی ذرات می شود حرکت می کنند.

مارک اسکاتمن (Mark Stockman) از (GSU) توضیح می دهد :"میدان درون قیف می تواند چند صد برابر قوی تر از میدان امواج فروسرخ ناهمامنگ شود. این موضوع قدرت میدان را برای تولید امواج فوق فرابنفش از گاز زنون بهبود می بخشد."

 

برگرفته از:

http://physicsworld.com/cws/article/news/47573



اخرین مطالب