Ученые описали лазер для определения сверхмалых концентраций веществ

Лазеры в науке Комментарии к записи Ученые описали лазер для определения сверхмалых концентраций веществ отключены

Ученые создали модель лазера ультракоротких импульсов с использованием редкоземельного металла тулия. С его помощью в перспективе можно определять сверхмалые концентрации веществ – токсичных соединений, атмосферных газов или биомаркеров заболеваний. Об этом пишет пресс-служба Российского научного фонда.

«Точность модели подтвердилась при создании установки с заданной длительностью импульса около 331,7 фемтосекунды. Теперь, имея возможность предсказать параметры генерируемых импульсов, ученые могут разрабатывать устройства с предельными характеристиками, оптимизируя параметры модели», – говорится в сообщении.

Интенсивное развитие лазеров коротких импульсов продолжается уже более двух десятилетий. Для получения принципиально новых результатов ученые стараются поместить в максимально короткий импульс как можно больше энергии. Очередное поколение лазерных систем использует для генерации излучения ионы редкоземельных металлов, в частности, тулий.

Так, с помощью тулиевых лазеров, которые излучает короткие импульсы на длине волны порядка 1,9 микрометра, можно определять очень малые концентрации различных веществ (токсичных соединений, атмосферных газов, биомаркеров заболеваний и других). Он будет полезен в диагностике заболеваний, экомониторинге, контроле ядовитых веществ на производстве, в научных исследованиях.

Объектом анализа может быть любая среда: газ, жидкость, ткани человеческого организма и другие сложные вещества. Поэтому перед исследователями стоит задача получить максимально короткие импульсы, достижимые для тулиевых лазеров.

Современные лазерные системы очень сложны, поэтому простой перебор параметров не поможет быстро достичь результата. По словам ученых, такая цель достижима только при наличии полной математической модели. Однако описанию тулиевого лазера в научной литературе уделено недостаточно внимания.

Ученые из Института фотонных технологий Астонского университета (Великобритания), Научно-образовательного центра «Фотоника и ИК-техника» МГТУ имени Н. Э. Баумана и Научного центра волоконной оптики имени Е. М. Дианова РАН в новой работе представили разработанную ими детальную математическую модель, которая описывает поведение излучения в их лазерном устройстве. При сравнении с опытными данными модель продемонстрировала хорошую точность.

Источник: https://nauka.tass.ru/nauka/10781645

Рекомендуем для Вас


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top