לייזר באמצעות אפקט מוליכות-על. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

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

לייזר באמצעות ההשפעה של מוליכות-על

08.02.2018

בעמק הסיליקון, מקום הידוע כביתם של כל הטכנולוגיה העילית והחדשנות העדכניים ביותר, החלה בניית לייזר רנטגן חדש שאורכו 3 מייל (4,8 ק"מ) ומשתמש במסה של רכיבים מוליכים-על. לייזר זה נבנה במעבדת המאיץ הליניארי הלאומי SLAC של המעבדה הלאומית של פרמי, שם נמסר זה עתה המקטע הקריוגני הראשון.

קטעי 12.2 מטר (40 רגל), הנקראים קריומודולים, הם "אבני הבניין" של הלייזר העתידי LCLS-II, אשר יחליף את לייזר האלקטרון החופשי (LCLS) הקיים Linac Coherent Light Source. למודולים יש סדרה של יחידות קריוגניות העשויות מניוביום. קשרים אלו יווצרו שדות חשמליים בעלי צורה מיוחדת וחוזק רב, שיאיצו את האלקטרונים כמעט למהירות האור. הלייזר LCLS-II יפיק פולסים בהירים פי 10 מאלה שמפיק הלייזר LCLS. במקרה זה, קצב החזרה על הדופק יהיה מיליון פעמים בשנייה.

מחצית מהקריומודולים של הלייזר החדש ייוצרו במעבדה הלאומית של פרמי והחצי השני במרכז האצה הלאומי של תומס ג'פרסון בווירג'יניה. בתחילה, כל אחד מהמודולים שנוצרו ייבדק בנפרד במקום ההרכבה שלו, ולאחר מכן הוא יישלח לעמק הסיליקון. מודולים אלה יותקנו במנהרה שבה תפסו בעבר ציוד הלייזר SLAC, שאורכה 2 מיילים ו-10 מטרים מתחת לפני הקרקע.

הודות לביצועים המדהימים של הלייזר החדש, מדענים יוכלו ללמוד חומרים ותהליכים מורכבים ברזולוציה חסרת תקדים. האור מהלייזר החדש יאפשר לראות תופעות כימיות נדירות וחולפות, ללמוד את עבודתן של מולקולות ממקור ביולוגי, להתבונן בעולם המוזר של מכניקת הקוונטים ולמדוד את פרמטרי התנועה של מרכיבים בודדים של מולקולות ואפילו אטומים.

<< חזרה: עץ חזק יותר מפלדה 08.02.2018

>> קדימה: מעבדי Intel Xeon D-2100 07.02.2018

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

ריתוך מתכת וזכוכית 02.03.2019

מדענים מאוניברסיטת Heriot-Watt ריתכו יחד זכוכית ומתכת באמצעות מערכת לייזר מהירה במיוחד - מהפכה של ממש בתעשייה!

הודות למערכת הלייזר החדשה של מומחי Heriot-Watt, חומרים אופטיים שונים כמו קוורץ, זכוכית בורוסיליקט ואפילו ספיר הולחמו בהצלחה למתכות כמו אלומיניום, טיטניום ונירוסטה. הציוד מספק פולסים קצרים מאוד (פיקו-שניה) של אור אינפרא אדום במפגש החומרים, מה שעוזר לאיחודם ביעילות. מדענים כבר ציינו את הפוטנציאל העצום של ריתוך כזה עבור כל בסיס הייצור של העתיד הקרוב. תהליך זה יכול למצוא יישומים בתעופה וחלל, הגנה, אופטיקה ואפילו שירותי בריאות.

פרופסור דאנקן הנד, מנהל מרכז החדשנות לייצור EPSRC באוניברסיטת Heriot-Watt, מסביר שחומרים שונים באופן מסורתי קשה מאוד לרתך יחד בשל נקודות ההיתוך השונות שלהם. טמפרטורות גבוהות ושינויים מבניים עקב התפשטות תרמית מובילים להרס של חומרים שבירים כמו זכוכית.

"כיום, ציוד ומוצרים המשתמשים בזכוכית ומתכת מחזיקים לרוב את שני החומרים הללו יחד עם דבק. זה לא אמין, כי עם הזמן החלקים המודבקים מתחילים להתפשט לכיוונים שונים. בנוסף, המרכיבים האורגניים של הדבק פולטים תרכובות נדיפות , מה שגם משפיע לרעה על חיי המוצר", אומר הנד.

בטכניקה שלו, כל התהליך מבוסס על פולסי לייזר קצרים להפליא. כל דופק נמשך רק כמה פיקושניות.

"כדי להבין כמה הוא קטן - השווה שנייה רגילה עם מרווח זמן של 30 שנה!" הוא מסביר.

החלקים לריתוך ממוקמים במגע קרוב והלייזר ממוקד דרך האופטיקה כדי לספק אזור קטן של השפעה ועוצמה גבוהה בגבול המפרק. אז, במהלך הבדיקות, שיא ההספק היה מגה וואט אחד - וזה על שטח של כמה מיקרונים. כך נוצרת בתוך אזור ההיתוך מיקרופלזמה, כדור-ברק זעיר, שממזגת את החומרים. התפרים נבדקו בחוזק מ-50°C עד 90° ויוצאים ללא פגע - ערובה גדולה שהם לא ייכשלו בסביבות קיצוניות כמו החלל החיצון.

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