Навука & Тэхналогіі Навіны

Навукоўцы прапанавалі новы эфектыўны матэрыял для стварэння лазераў

Лазеры на аснове керамікі больш магутныя, чым аналогі з монакрышталяў, а ўнікальная тэхналогія іх стварэння патанніць вытворчасць. Да такой высновы прыйшлі навукоўцы Паўночна-Каўказскага федэральнага ўніверсітэта (СКФУ), якія распрацавалі новы від актыўных целаў на аснове аптычнай керамікі для магутных і эфектыўных лазерных сістэм. Інавацыя дастасавальна ў прамысловасці, апрацоўцы матэрыялаў, медыцыне, а таксама ў касмічнай сістэме сувязі.

Прамень у лазернай усталёўцы ўтворыцца за кошт эфекту змушанага выпраменьвання. У якасці працоўнага асяроддзя можа быць рэчыва ў любым агрэгатным стане - вадкім, газападобным або цвёрдацельным. Параметры гэтага асяроддзя ўплываюць на даўжыню хвалі лазера і яго магутнасць.

Як правіла, у якасці актыўнага асяроддзя для цвёрдацельных лазераў выкарыстоўваецца вырашчаны штучнай выявай монакрышталь. Аднак больш перспектыўнай альтэрнатывай, якую распрацоўваюць вучоныя навукова-даследчай лабараторыі тэхналогіі перспектыўных матэрыялаў і лазерных асяроддзяў СКФУ, з'яўляецца кераміка. Яна лепш вытрымоўвае тэрманагрузкі, таму лазерныя ўсталёўкі на яе аснове дазваляюць атрымліваць выходную магутнасць, у шмат разоў праўзыходную аналогі на базе монакрышталя.

Навукоўцы распрацавалі новы від актыўных цел на аснове аптычнай керамікі для магутных і эфектыўных лазерных сістэм. Па іх словах, кераміка ўяўляе сабой полікрышталічнае цела, утворанае зрослымі наначасціц. У лабараторных умовах спецыялістам удалося поўнасцю стварыць прататып вытворчага цыкла ад сінтэзу нанапарашкаў з айчыннай сыравіны да працэсу спякання керамікі.

У практычным ужыванні пераход на ўдасканаленыя цвёрдацельныя лазеры закліканы вырашыць адразу некалькі задач: гэтая тэхналогія танней, паколькі можна вырабляць адразу выраб зададзенай геаметрыі, выкарыстаючы больш даступныя і меней дарагія матэрыялы.

Так, напрыклад, для вырошчвання монакрышталяў выкарыстоўваюцца спецыяльныя ёмістасці для нагрэву з ірыдыя - аднаго з самых рэдкіх і дарагіх хімічных элементаў на Зямлі. У працэсе вытворчасці керамікі яны не патрэбны.

Акрамя таго, лазеры на аснове керамікі дэманструюць падвышаную ўстойлівасць да разбурэння, бо характарыстыкі керамікі пераўзыходзяць монокристаллические аналогі па тэрмафізічных уласцівасцях. Таму навукоўцы СКФУ адзначаюць, што кераміка ў разы больш эфектыўна для стварэння больш магутных лазераў.

Праца ідзе ў рамках дзяржаўнага задання і трох праектаў Расійскага навуковага фонду (РНФ). Тэхналогія вытворчасці аптычнай керамікі будзе адпрацавана на базе індустрыяльнага партнёра ТАА НВФ "Эксітон".

Навукоўцы прапанавалі новы эфектыўны матэрыял для стварэння лазераў