العلماء الروس يطورون أنظمة ليزر من جيل جديد

حصل الكيميائيون في جامعة “لوباتشيفسكي” في نيجني نوفغورود الروسية لأول مرة في روسيا على جيل جديد من سيراميك شفاف مع بنية الفلوراباتيت لجهاز الليزر في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة.

وصرح المكتب الصحفي للجامعة لوكالة “تاس” الروسية إن “قصف” جهاز الليزر هذا لسحابة من نفايات الهواء ستسمح بتحديد نسبة تركيز المواد الضارة 

تُستخدم مثل هذه الأجهزة على نطاق واسع في العمليات الجراحية والتجميلية. ونبضاتها لا تحرق الجلد، الذي يتبخر أثناء الشق. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام أشعة الليزر القريبة من الأشعة تحت الحمراء لضخ أجهزة الليزر ذات طول الموجة الأطول.

وقال دميتري بيرمين مؤلف الدراسة ورئيس مختبر المواد الخزفية البصرية في الجامعة إلى أن الفلوراباتيت هو نظير للأنسجة العظمية. في هذه الفئة من المركبات الكيميائية، من الممكن تغيير العناصر الموجودة في عُقد الشبكة البلورية، واستبدال الكالسيوم بالسترونتيوم، وأيونات الفوسفات بالزرنيخات، وما إلى ذلك. ويؤدي تغيير تركيبة المادة إلى ضبط الطول الموجي لينفّذ الليزر مهمة محددة.

وتعمل غالبية أجهزة الليزر الحديثة على الزجاج أو البلورات المفردة. ولا يوجد إلى حد الآن في العالم إنتاج صناعي لليزر “السيراميك”، ويتم تطوير مثل هذه المنظومات بنشاط من قبل علماء من الولايات المتحدة الأمريكية والصين واليابان. وأوضحت الجامعة أن الهيكل متعدد البلورات للسيراميك يبسّط تكنولوجيات التصنيع ويقلل من التكلفة، وفي الوقت نفسه يزيد من موثوقية أنظمة الليزر.

ومن أجل أن يكون السيراميك المعتمد على الفلوراباتيت شفافا ولا يبعثر الضوء المار، من الضروري الحد من حجم الحبوب عند مستوى 100-200 نانومتر. وابتكر الكيميائيون الروس باستخدام تكنولوجيا الضغط الساخن بلورات متعددة من شأنها أن تصبح أساسا لجيل جديد من وسائط الليزر.

ونقل المكتب الصحفي للجامعة عن بيرمين قوله:” من أجل إنشاء وسط ليزر نشط، نحتاج إلى مادة أساسية (مصفوفة) ومادة مضافة تولد اللمعان. لقد ابتكرنا تكنولوجيا الحصول على فلوراباتيت السترونتيوم الكثيف الشفاف بصريا ونخطط لتصنيع مواد ليزر باستخدام أيونات الهولميوم والإربيوم النشطة التي تولد الإشعاع في نطاق 2-3 ميكرون. يجب أن تسفر تجربتنا عن تشغيل مجمع ليزر قائم على السيراميك النانوي الذي تم الحصول عليه”.

المصدر: تاس