Ученые Самарского национального исследовательского университета имени Королева совместно с коллегами из филиала Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН) и учеными из университета Эмори (США) создали экспериментальную лазерную установку нового типа, на основе которой в будущем можно будет строить лазеры для защиты Земли от астероидов, сообщили РИА Новости в пресс-службе Самарского университета.
"На основе подобных лазерных установок в перспективе возможно создание глобальных систем противоастероидной защиты, а также компактные и мощные источники когерентного излучения для применений в промышленности", - говорится в сообщении.
Лазер, созданный в Самарском университете, основан на концепции, предложенной профессором химии университета Эмори Майклом Хэвеном. В нем для накачки используется излучение диодных лазеров, а в разрядной камере атомы инертных газов (неона, аргона, криптона, ксенона) переводятся в метастабильное возбужденное состояние в плазме, создаваемой электрическим разрядом при давлении порядка атмосферного. В такой газовой среде формируется гораздо более мощный и качественный лучевой поток, чем в существующих полупроводниковых лазерах.
"Предложенное сочетание технологий позволяет создать компактный лазер, который способен выдавать непрерывное излучение мощностью до нескольких мегаватт. Кроме того, активная среда такого лазера содержит только инертные газы, что существенно упрощает техническую реализацию и позволяет создать химически инертный вариант лазерной установки - в отличие от лазеров на парах щелочных металлов", - рассказал Хэвен.
Попытка достичь предела
Как отметил в свою очередь ведущий научный сотрудник лаборатории "Физика и химия горения" Самарского университета Павел Михеев, созданную установку ученые будут использовать для поиска оптимального способа получения метастабильных атомов инертных газов и эффективных режимов лазерной генерации.
"Сейчас, когда мы создали собственно установку, мы будем экспериментально изучать физические принципы построения такой системы - как проводить оптическую накачку, как мощность разряда влияет на концентрацию метастабильных атомов аргона, как зависит концентрация метастабильных атомов инертных газов от давления смеси", - сказал он.
Кроме того, по словам Михеева, благодаря тому, что излучение лазеров такого типа практически не поглощается в атмосфере, их можно использовать для связи на дальнем расстоянии или даже передачи энергии.
Отмечается, что самарские ученые работают над лазером с оптической накачкой на метастабильных атомах инертных газов с 2012 года. В 2019 году первый запуск экспериментальной установки подтвердил их расчеты. Лазер в Самаре – пятый по счету прибор такого типа на всей Земле. Еще четыре находятся в разных научных центрах в США. По словам Хэвена, в дальнейшем в планах ученых создание более мощного лазера на аналогичных принципах. Разработчики также постараются понять, какой предельной мощности можно достичь, используя схему с инертными газами.
