εταιρικά νέα για Γιατί το "το κοφτερότερο μαχαίρι", το λέιζερ, κάνει το χρυσό πιο δυνατό;

Όπως όλοι γνωρίζουμε, όταν οι άνθρωποι χρησιμοποιούν λέιζερ για να κόψουν μεταλλικά υλικά, το κύριο πράγμα είναι ότι ο εξοπλισμός απελευθερώνει μια υπερ-πλέκη ακτίνα λέιζερ, η οποία ακτινοβολείται στο μεταλλικό υλικό μέσω του φωτεινού σημείου,Ταυτόχρονα, ένα ρεύμα αέρα υψηλής ταχύτητας, ομοαξονικό με τη δέσμη, φυσάει το λιωμένο ή καμένο υλικό μακριά γρήγορα.με αποτέλεσμα τη δημιουργία σχισμής.

Αλλά μια πρόσφατη μελέτη στις ΗΠΑ αμφισβήτησε τις προηγούμενες γνώσεις μας.Η ερευνητική ομάδα του Εθνικού Εργαστηρίου Επιτάχυνσης του Υπουργείου Ενέργειας SLAC, στις τελευταίες ημέρες, μέσω πειραμάτων αποκάλυψε ότι ο χρυσός στους υψηλής ενέργειας παλμούς λέιζερ από το χρόνο, παρήγαγε μια σειρά από διαφορετική από την προηγούμενη ειδική συμπεριφορά.

Φωτογραφία: Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντή

Τα πειράματα έχουν δείξει ότι ορισμένα υλικά (π.χ. το πυρίτιο) αποσυντίθενται γρήγορα όταν διεγείρονται από λέιζερ υψηλής ενέργειας.όταν υποβάλλονται σε ισχυρούς παλμούς λέιζερ, αντί να λιώνουν, γίνονται δομικά ισχυρότεροι.

Αυτό το φαινόμενο αποδίδεται σε μεγάλο βαθμό στις αλλαγές στη συμπεριφορά των φωνόνων και στις προσαρμογές στον τρόπο με τον οποίο τα άτομα χρυσού δονούνται.που τείνουν να γίνονται ασταθείς και να λιώνουν όταν υποβάλλονται σε ισχυρό φως λέιζερ κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας.

Στην πραγματικότητα, η πιθανότητα αυτού του φαινομένου, γνωστού ως σκληρότητα των φωνόνων, έχει αποδειχθεί εδώ και δεκαετίες μέσω προσομοιώσεων.Το Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντή SLAC του Υπουργείου Ενέργειας αποκάλυψε αυτή την σκληρύνωση των φωνόνων χρησιμοποιώντας τη Γραμμική Πηγή Φωτός Συνεχής Επιταχυντή (LCLS) του SLAC.

Στο εργαστήριο "Υλικό σε ακραίες συνθήκες", they captured atomic-scale images of the response of thin gold films to optical laser pulses under extreme experimental conditions by targeting the films with optical laser pulses and then taking atomic-scale snapshots of the material's response using ultrafast X-ray pulses from the LCLS.

Παρατηρώντας προσεκτικά τις λεπτές αλλαγές και συλλαμβάνοντας τις ακριβείς στιγμές που η ενέργεια των φωνίων των ατόμων χρυσού αυξήθηκε,Ήταν σε θέση να ερευνήσουν βαθύτερα τον κόσμο των ατόμων χρυσού από μια υψηλής ανάλυσης οπτική γωνία, παρέχοντας συγκεκριμένα και οριστικά στοιχεία για το φαινόμενο της σκληρύνειας των φωνών.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όταν ο χρυσός απορροφά παλμούς λέιζερ εξαιρετικά υψηλής ενέργειας, ο δεσμός μεταξύ των ατόμων του χρυσού αυξάνεται σημαντικά.Αυτή η αλλαγή οδηγεί σε επιτάχυνση της συχνότητας των ατομικών δονήσεων, η οποία με τη σειρά της μπορεί να επηρεάσει το σημείο τήξης και τις θερμικές ιδιότητες αντίδρασης του χρυσού.

Το πείραμα λύνει μακροχρόνιες ερωτήσεις για την υπερταχεία διέγερση των μετάλλων και αποδεικνύει ότι τα έντονα λέιζερ μπορούν να αλλάξουν εντελώς την απόκριση ενός πλέγματος.Η πειραματική επιβεβαίωση των θεωρητικών προβλέψεων αποδεικνύει επίσης ότι η Γραμμική Επιταχυντική Συνεκτική Πηγή Φωτός (LCLS) του SLAC είναι ικανή να μετρήσει αυτά τα φαινόμενα σε εκπληκτικό βαθμό., ανοίγοντας νέες δυνατότητες για το μέλλον της έρευνας στην επιστήμη των υλικών.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ατμόσφαιρα δεν μπορεί να λειτουργήσει χωρίς τη βοήθεια του ηλεκτρισμού.που θα μπορούσε να βοηθήσει στη δημιουργία υλικών με μεγαλύτερη ανθεκτικότητα- όσον αφορά την επεξεργασία με λέιζερ και την κατασκευή υλικών, η κατανόηση αυτών των δύο διαδικασιών σε ατομικό επίπεδο μπορεί να οδηγήσει σε έναν άλλο γύρο τεχνολογικής και υλικής καινοτομίας.