ფიზიკის სამყაროში მრავალწლიანი გამოცანა საბოლოოდ ამოხსნილია. საერთაშორისო მკვლევართა ჯგუფმა, ასტონის უნივერსიტეტის მეცნიერების მონაწილეობით, შეიმუშავა მათემატიკური მოდელი, რომელიც ულტრასწრაფი ლაზერების „სუნთქვის“ ეფექტს ხსნის. ეს აღმოჩენა მეცნიერულ ჟურნალში Physical Review Letters გამოქვეყნდა.
რა არის ლაზერული „სუნთქვა“?
ულტრასწრაფი ლაზერები გამოიმუშავებენ პიკო ან ფემტოწამიანი ხანგრძლივობის სინათლის იმპულსებს. ლაზერის კავიტაციაში მოძრაობისას ეს იმპულსები ხშირად ყალიბდებიან სტაბილურ ტალღურ პაკეტებად, რომლებსაც „სოლიტონები“ ეწოდებათ. ჩვეულებრივ, სოლიტონი ფორმას არ იცვლის, თუმცა „მსუნთქავ“ ლაზერებში პროცესი განსხვავებულია.
ამ ტიპის ლაზერებში პულსები დროთა განმავლობაში იცვლება. ისინი რიტმულად იზრდებიან და პატარავდებიან, რაც „სუნთქვის“ ილუზიას ქმნის. ეს არაწონასწორული მდგომარეობა აქამდე მეცნიერებისთვის რთულად ასახსნელი იყო.
ორი რეჟიმი — ერთი მოდელი
წარსულში არსებობდა ორი განსხვავებული მათემატიკური მიდგომა ლაზერული სუნთქვის ორი ტიპის ასახსნელად:
- ზე-ზღვრული რეჟიმი: როდესაც ლაზერი მუშაობს სიმძლავრის საჭირო მინიმუმზე მაღლა, სოლიტონები სწრაფად ოსცილირებენ. აქ ციკლი სულ რამდენიმე წრეზე მეორდება.
- ქვე-ზღვრული რეჟიმი: ამ შემთხვევაში პროცესი დუნეა და ერთ ციკლს შესაძლოა ათასობით წრე დასჭირდეს.
დოქტორ სონია ბოსკოლოს განცხადებით, ახალი მოდელი აერთიანებს ლაზერის კავიტაციაში სინათლის სწრაფ ევოლუციასა და ენერგიის მიწოდების ნელ დინამიკას. ეს საშუალებას იძლევა, ორივე რეჟიმი ერთიანი მათემატიკური ჩარჩოთი აღიწეროს.
რატომ არის ეს მნიშვნელოვანი?
ულტრასწრაფი ლაზერები გამოიყენება მედიცინაში, კერძოდ თვალის ქირურგიაში, ასევე ბიომედიცინურ გამოსახულებებსა და ზუსტ წარმოებაში. მათი ქცევის უკეთ გააზრება მკვლევრებს საშუალებას მისცემს, შექმნან უფრო სტაბილური და საიმედო ტექნოლოგიები.
ახალი მათემატიკური მოდელი ინჟინრებს დაეხმარება, თავიდან აიცილონ რთული და დაქსაქსული სიმულაციები. ეს არის ნაბიჯი მომავლის ოპტიკური სისტემებისკენ, სადაც ლაზერების მუშაობა უფრო პროგნოზირებადი და მართვადი იქნება.
დისკუსია
0 კომენტარი
ჯერ კომენტარი არ არის — იყავი პირველი.