מצנן לייזר לאלקטרוניקה. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

מצנן לייזר לאלקטרוניקה

28.01.2013

צוות של פיזיקאים בראשות Qihua Xiong מהאוניברסיטה הטכנולוגית Nanyang בסינגפור פיתח טכניקת קירור לייזר חדשה על ידי התבוננות כיצד ננו-רצועות העשויות מסוג אחר של מוליכים למחצה, תרכובת של גופרית וקדמיום, הגיבו לקרן לייזר.

מערכות קירור לייזר נמצאות בשימוש נרחב בפיזיקה גרעינית ובמחקרים על התכונות הקוונטיות של עולם המיקרו. מלכודות לייזר ומקררים מיוחדים מאפשרים להגיע לטמפרטורות הקרובות לאפס המוחלט, דבר שהוא כמעט בלתי אפשרי בשיטות קירור אחרות. למרות הפיתוח הגבוה של טכנולוגיה זו, היא טרם הותאמה לעבודה עם אלקטרוניקה מוליכים למחצה המבוססים על סיליקון וגאליום ארסניד. כפי שמסבירים מדענים, כאשר מוקרנים בלייזר, אטומי החומר שאליו מכוון המכשיר קולטים פוטונים של הקרינה שלו. בתנאים מסוימים, חלק מהפוטונים הללו נפלטים בחזרה בתדר גבוה יותר, אשר צורך אנרגיה נוספת המופקת מהתנודות התרמיות של האטומים. בשל כך, קרינת לייזר מקררת את החומר, במקום מחממת אותו. אפקט זה, מה שנקרא אנטי-סטוקס זוהר, נמצא בשימוש נרחב במערכות לקירור לייזר של אטומים.

Xiong ועמיתיו מצאו כי זוהר אנטי-סטוקס מתרחשת ברצועות קדמיום גופרתי עם עובי ומבנה שנבחרו במיוחד. בניסיון להשיג קירור מקסימלי, מדענים עברו על מספר אפשרויות לפולטות לייזר עד שהתיישבו על לייזר ירוק קונבנציונלי עם אורך גל של 514 ננומטר. לדברי החוקרים, הלייזר הירוק הצליח לקרר רצועות קדמיום גופרתי מפותלות ב-40 מעלות צלזיוס בטמפרטורת החדר. ככל שהטמפרטורה של החומר והסביבה יורדת, יעילות הקירור יורדת בהדרגה עד שהיא מגיעה למינימום ב-93 מעלות צלזיוס מתחת לאפס.

כפי שמציינים החוקרים, ניתן ליישם טכניקת קירור דומה על שבבי סיליקון לאחר מחקר נוסף. שיונג ועמיתיו מאמינים שניתן לבנות "מצננים" לייזר כאלה במכשירים אלקטרוניים מיניאטוריים, בשל צריכת החשמל הנמוכה והקומפקטיות של לייזרים מודרניים.

<< חזרה: מדפסת לרפואת עיניים 28.01.2013

>> קדימה: סימולטור טיסה ריאליסטי 27.01.2013

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח 09.05.2024

מכניקת הקוונטים ממשיכה להדהים אותנו עם התופעות המסתוריות והתגליות הבלתי צפויות שלה. לאחרונה הציגו ברטוס רגולה ממרכז RIKEN למחשוב קוונטי ולודוביקו לאמי מאוניברסיטת אמסטרדם תגלית חדשה הנוגעת להסתבכות קוונטית והקשר שלה לאנטרופיה. להסתבכות קוונטית יש תפקיד חשוב במדע ובטכנולוגיה של מידע קוונטי מודרני. עם זאת, מורכבות המבנה שלו הופכת את ההבנה והניהול שלו למאתגרים. התגלית של רגולוס ולמי מראה שההסתבכות הקוונטית פועלת לפי כלל אנטרופיה דומה לזה של מערכות קלאסיות. תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות בתחום מדע וטכנולוגיה של מידע קוונטי, ומעמיקה את הבנתנו את ההסתבכות הקוונטית והקשר שלה לתרמודינמיקה. תוצאות המחקר מצביעות על אפשרות הפיכה של טרנספורמציות של הסתבכות, מה שיכול לפשט מאוד את השימוש בהן בטכנולוגיות קוונטיות שונות. פתיחת כלל חדש ... >>

מזגן מיני Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

הקיץ הוא זמן להירגעות ולנסיעות, אבל לעתים קרובות החום יכול להפוך את הזמן הזה לייסורים בלתי נסבלים. הכירו מוצר חדש מבית סוני - מזגן המיני Reon Pocket 5, המבטיח להפוך את הקיץ לנוח יותר עבור המשתמשים בו. סוני הציגה מכשיר ייחודי - המיני-מרכך Reon Pocket 5, המספק קירור הגוף בימים חמים. בעזרתו, המשתמשים יכולים ליהנות מקרירות בכל זמן ובכל מקום פשוט על ידי לענוד אותו על צווארם. מזגן מיני זה מצויד בהתאמה אוטומטית של מצבי פעולה, כמו גם בחיישני טמפרטורה ולחות. הודות לטכנולוגיות חדשניות, Reon Pocket 5 מתאים את פעולתו בהתאם לפעילות המשתמש ולתנאי הסביבה. משתמשים יכולים להתאים בקלות את הטמפרטורה באמצעות אפליקציה ייעודית לנייד המחוברת באמצעות Bluetooth. בנוסף, זמינים לנוחות חולצות טי ומכנסיים קצרים בעיצוב מיוחד, אליהם ניתן לחבר מזגן מיני. המכשיר יכול הו ... >>

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

הסוד לחוש קצב טוב אצל מוזיקאים 14.09.2020

היכולת להכות את הקצב התבררה כקשורה למהירות ולמידת הסנכרון של הקצב הנתון וקצב הפעילות המוחית.

חוקרים מאוניברסיטת מקגיל בטורונטו חקרו כיצד הסנכרון של גלי המוח של מוזיקאים עם קצב הקלטות האודיו להם האזינו קשור ליכולתם של אותם מוזיקאים לשחזר קצב נתון ללא טעות. תוצאות העבודה הראו שזה מה שמבדיל מאסטר מוצק ממי שיכול "להחטיא" מעבר לקצב. היכולת להאזין ולבצע בו זמנית תנועות מסונכרנות, כמו בריקוד או בנגינה על כלי מתחת למטרונום, מכילה שלוש רמות פעילות: הקשבה, סנכרון, רבייה.

בניסוי, 29 מוזיקאים מנוסים בגילאי 18 עד 30 האזינו ושחזרו דפוסים קצביים שונים על ידי הקשה באצבעותיהם על השולחן. בשלב זה, מדענים מדדו את פעילות המוח שלהם באמצעות אלקטרואנצפלוגרמה. המקצב הראשון היה חזרה פשוטה על תווים זהים ברווח שווה. השני, בינוני במורכבותו, היה חילופין של צלילים גבוהים ונמוכים. המקצב השלישי, המורכב ביותר, היה שילוב של ארבעה צלילים נמוכים על שלושה צלילים גבוהים: התווים התפזרו באופן שווה במידה אחת.

התברר שאותם משתתפים שגלי המוח שלהם הסתנכרנו בצורה מדויקת ומהירה יותר עם מסלול הקצב היו טובים יותר בזיהוי גרסאות של מקצבים עם תווים שדילגו עליהם בעבר. כמו כן, המוזיקאים הללו שיחזרו בצורה מדויקת יותר את הקצב ששמעו: גם במקביל להאזנה לרצועה וגם מהזיכרון. מחברי המחקר הדגישו כי מידת הסנכרון של גלי המוח עם הקצב המוזיקלי היא תכונה שניתן לאמן, וניתן "לשפר" את תחושת הקצב על ידי תרגול קבוע של הקשבה ושחזור דפוסים קצביים.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר