Оптические системы охлаждения

Группой учёных из университета Нью-Мексико создан первый в мире уникальный оптический криокулер, который может применяться в сверхчувствительных датчиках, используемых на бортах воздушных судов и космических кораблей. В нём используются технологии оптического охлаждения, которые позволяют сделать прибор миниатюрным, в отличие от громоздких механических криокулеров.

Принцип, используемый в оптических системах охлаждения, может показаться парадоксальным, температура подлежащего охлаждению предмета понижается воздействием луча лазера, направленного на предмет. Но используемые материалы обладают высокой флюоресценцией: после воздействия луча лазера тепло отводится от материала путём флюоресценции. Самые первые эксперименты, проведённые в 1995 году, показали, что оптическое охлаждение способно дать лишь первую степень охлаждения

Благодаря дальнейшим усовершенствованиям была достигнута абсолютная температура в - 208 градусов Кельвина (- 65°С), затем температуру удалось понизить до - 155 градусов Кельвина (- 118°С). Этому успеху способствовало несколько факторов, таких, как использование сверхчистых материалов и лучшее познание природы люминесцентных кристаллов. Чистые кристаллы, содержащие ионы иттербия были использованы в качестве образца.

Иттербий - это элемент из группы, известной как редкоземельные металлы. При применении в оптике он очень эффективен как люминесцент, а его оптико-люминесцентные свойства незаменимы в оптическом охлаждении. Дальнейшее совершенствование технологии может привести к тому, что этот элемент начнёт использоваться в охлаждении сверхпроводимых электронных приборов, сенсорных датчиках, работающих на инфракрасных и гамма-лучах. От применения этой многообещающей технологии могут выиграть и другие сферы хозяйства, где требуется создание и эксплуатация миниатюрных криокулеров.

Правила использования материалов сайта