211service.com
Laserns år
Lasern, en apparat som används inom allt från astrofysik till biologi, uppfanns för 50 år sedan. 23 februari 2010
Strax efter demonstrationen uppfann Bell Labs forskare gaslasern (ovan, med Ali Javan, en av uppfinnarna). Den första gaslasern använde en elektrisk ström för att excitera helium- och neonatomer, vilket producerade en kontinuerlig ljusstråle.
1954 byggde Charles H. Townes, James P. Gordon (båda ovan) och Herbert J. Zeiger föregångaren till lasern – masern, som avger mikrovågor istället för synligt ljus.
Deras enhet använde exciterade ammoniakmolekyler för att förstärka energin. Vätemasrar (ovan) används fortfarande för atomur, eftersom mikrovågspulserna som sänds ut av vätgas är extremt regelbundna.
Strax efter Maimans demonstration föreslog forskare att inducera kärnfusion genom att koncentrera laserstrålar på en liten kapsel med bränsle för att starta en atomkedjereaktion, som efterliknar förhållandena inuti solen. Den resulterande energin kan användas i vapen eller som en kraftkälla. University of Rochester's Laboratory for Laser Energetics var en av de första anläggningarna att utforska med hjälp av lasrar, som den här från 1972, för fusionsenergi.
Nova-lasern vid Lawrence Livermore National Laboratory i Kalifornien, färdigställd 1984, var världens största fungerande laser fram till dess pensionering 1999. Med 10 laserstrålar användes den för experiment på röntgenstrålar, astronomiska fenomen och fusionsenergi. 1996 gjordes den till en petawatt-laser, där en kort, intensiv puls producerade den högsta effekten som hittills uppnåtts: cirka 1,3 petawatt, eller 1,3 kvadriljoner watt.
Novas delar har använts i andra lasrar, såsom petawatt-lasern vid University of Texas i Austin; sägs vara den mest kraftfulla arbetande lasern, den producerar cirka 1,1 petawatt. Ovan, vid UT Austin, sicksackar en infraröd stråle och en grön förstärkningsstråle fram och tillbaka över ett bord. Den infraröda strålen går sedan genom förstärkare (blå) som återvunnits från Nova.
Laserinterferometerns gravitationsvågobservatorium består av två observatorier, i Louisiana (ovan) och Washington, som letar efter de första direkta bevisen för gravitationsvågor – förvrängningar i rymd-tidskurvan. Vid varje delas en laserstråle i två strålar som färdas fram och tillbaka längs 2,5 mil långa spegelarmar många gånger innan de kombineras igen. En gravitationsvåg skulle förvränga utrymmet inuti armarna med mindre än en tusendel av diametern på en atomkärna, vilket tvingar strålarna något ur synk.
Forskare vid University of California, Berkeley, har skapat den minsta halvledande lasern, som så småningom kan användas för optisk beräkning. En kadmiumsulfidtråd på 50 nanometer i diameter genererar synligt ljus och håller det i ett utrymme på fem nanometer.