Текст уведомления здесь

Российский источник терагерцового излучения впервые в мире смог разрушить металл

И затратил на это меньше триллионной доли секунды.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые из Объединенного института высоких температур РАН разработали необычный источник терагерцового излучения рекордной мощности. С его помощью им впервые в мировой практике удалось разрушить металлическую пластинку, а также продемонстрировать необычный механизм неразрушающего воздействия, которое такое излучение может оказывать на металлы. Об этом сообщает пресс-релиз Российского научного фонда, поддержавшего исследование.

Физики использовали инфракрасный лазер с мощностью импульса до одного тераватта и временем импульса в одну квадрилионную долю секунды (фемтосекундный лазер, квадриллион — тысяча триллионов). На его основе они создали источник терагерцового излучения. Его волны по своей длине занимают промежуточное положение между инфракрасным излучением и радиоволнами. Такие лучи свободно проходят через бумагу, дерево, пластик и другие материалы, но тормозятся водой и металлом.

В норме электромагнитные волны терагерцового диапазона металл разрушить не могут — уж слишком быстро они в нем затухают. Однако на этот раз экспериментаторы за счет большой мощности терагерцовых импульсов смогли с их помощью создать электромагнитное поле с напряженностью до 100 миллионов вольт на сантиметр длины. Такое напряжение типично для канала бьющей в землю молнии, и на сегодня это вообще рекорд для всех существующих в мире источников терагерцового излучения. Запустив его на полную мощность, физикам удалось проделать сквозное отверстие в тонкой металлической пленке из алюминия. Ранее такого результата с помощью терагерцового излучения никому на металлах показать не удавалось.

Результат действия мощного терагерцового излучения на тонкую металлическую пластину. Фото: Михаил Агранат
Результат действия мощного терагерцового излучения на тонкую металлическую пластину. Фото: Михаил Агранат

Действуя на металл тем же источником, но с меньшей мощностью импульсов, авторы работы обнаружили необычные по своему внешнему виду повреждения на пластинках. Объяснить их полностью, исходя из имеющихся на сегодня данных, нельзя, поскольку опыта воздействия столь мощными источниками терагерцового излучения на сегодня практически нет. Исследователи предполагают, что это результат так называемой электрострикции — увеличения объема материала под действием сильного электрического поля. Вероятно, отдельные полосы металла — там, где действие поля сильнее всего, вспухают, и именно так образуются странные повреждения.

Новая технология воздействия на металлы может найти применение в фотонике (для создания оптоэлектронных устройств малых размеров), медицине, материаловедении. Работать с миниатюрными металлическими деталями с помощью электрострикции до сих пор не удавалось, а значит, у нового метода могут оказаться практические преимущества перед существующими способами обработки.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы