독일 연구팀, 음파만을 사용 레이저 빔 굴절 새 기술 개발 No mirrors: In a first, lasers deflected using only air
독일의 여러 연구소에 걸친 연구자들의 공동 노력으로 음파만을 사용하여 레이저 빔을 구부릴 수 있는 새로운 방법이 개발되었다고 보도자료는 밝혔다.
극도로 강력한 레이저 빔은 오늘날 과학 연구의 중요한 요소가 되었습니다. 원자의 새로운 구성 요소를 찾기 위해 입자 가속기를 사용하는 연구자들이든, 지구에서 핵융합을 복제하려는 연구자들이든 간에, 고강도 레이저는 일상적으로 사용되고 있다.
과거에는 이러한 고에너지 빔을 지향하기 위해 렌즈, 프리즘, 거울 등의 물체가 사용되어 왔으나, 빔의 세기가 증가함에 따라 이러한 물체의 단점이 부각되고 있다. 이러한 레이저는 이러한 물체에 손상을 줄 뿐만 아니라 실험적인 설정을 방해하는 특정 범위의 열화를 겪었다.
다름슈타트 공과대학, 알렌 응용과학대학, 함부르크 대학교, 상트 잉베르의 이노손 GmbH, 헬름홀츠 연구소 제나, 독일 DESY(Deutsches Elektronen-Synchrotron)의 연구원들이 협력하여 물질 접촉 없이 레이저 빔을 편향시킬 수 있는 방법을 찾았다.
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보이지 않는 격자
연구원들은 공기를 사용하여 만들어진 보이지 않는 격자무늬는 강력한 레이저로부터 안전할 뿐만 아니라 빔의 품질을 방해하지도 않을 것이라고 믿었다. 그렇게 하기 위해, 연구팀은 광학 격자를 만들기 위해 특별한 확성기를 사용했다.
확성기는 밀도가 높고 희박한 공기 영역을 사용하여 줄무늬 격자를 만들 수 있게 했다. 공기의 밀도 차이가 지구 대기에서 빛의 차등 굽힘을 유도하는 것처럼 격자의 밀도차는 레이저 빔을 구부리는 데 사용될 수 있다. "회절 격자로 빛을 굴절시키면 지구 대기의 굴절에 비해 레이저 빛을 훨씬 더 정확하게 제어할 수 있습니다," 라고 실험에 참여한 DESY의 박사과정 학생 야닉 슈뢰델이 말했다.
그들의 초기 실험에서, 그 팀은 20억 개의 LED 전구가 방출하는 전력과 비슷한 20기가와트의 최고 출력을 가진 레이저로 작업했다고 보도자료는 밝혔다. 이 정도 에너지는 이러한 빔들을 편향시키는 데 사용되는 거울들과 프리즘들을 손상시키기에 충분하지만, 연구자들은 아무런 접촉 없이 편향을 이룰 수 있었다.
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