Kapcsolatfelvétel

Zöldinfó

Fénnyel vezérelt elektronforrást hoztak létre a magyar kutatók

Új elven működő, nagy hullámhosszúságú fénnyel vezérelt elektronforrást hoztak létre szegedi, pécsi és budapesti kutatók, a megoldás új lehetőségeket nyithat a telekommunikációban, a biológiában, valamint az orvos- és anyagtudományban is – tájékoztatta kedden a Magyar Kutatási Hálózathoz tartozó Wigner Fizikai Kutatóközpont az MTI-t.

Létrehozva:

|

A közlemény szerint a fény által előidézett elektronkibocsátás régóta ismert jelenség, tanulmányozása alapvető felfedezésekhez vezetett. E jelenség magyarázatával – és nem a relativitáselmélettel – érdemelte ki Albert Einstein a Nobel-díjat 1921-ben. Krausz Ferenc 2023-ban Nobel-díjjal kitüntetett munkája pedig lehetővé tette az elektronok atomon belüli mozgásának tanulmányozását a jelenleg elérhető legrövidebb – attoszekundumos időtartamú – időskálán. A fényelektromos hatás – elektronkibocsátás – létrehozásához általában a látható fényénél jóval rövidebb hullámhosszúságú ultraibolya vagy lágy röntgensugárzást használnak. Az atomokban és molekulákban lévő elektronok kiszabadításához ilyen besugárzásnál a kvantummechanika törvényei által megengedett legkisebb átadható energiamennyiség is elegendő. Egészen más a helyzet a látható fényénél jóval hosszabb, milliméteres hullámhosszú – úgynevezett terahertzes – sugárzás esetén, ilyenkor ugyanis csak rendkívül erős elektromos terű terahertzes sugárzás képes elektronokat kiszabadítani az anyagból, az alagúteffektus révén.

Ezt a jelenséget vizsgálták a szegedi ELI-ALPS lézeres kutatóintézet, a Pécsi Tudományegyetem és a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont munkatársai. A Nature Communications című folyóiratban bemutatott kísérletükben rendkívül erős, 100 ezer volt/centimétert is meghaladó elektromos teret állítottak elő, terahertzes impulzusok formájában. Ezek felhasználásával elsőként sikerült kísérletileg kimutatniuk terahertzes impulzusok által kiváltott felületi elektronkibocsátást. Az elektromos tér irányának megfordításával pedig a kiszabadított elektronok számát is szabályozni tudták. Az elektronikai eszközök kapcsolási sebessége és a telekommunikáció adatátviteli sebessége évtizedek óta folyamatosan nő, és már a közeljövőben várható, hogy a leggyorsabb eszközökben a mikrohullámokat a nagyságrendekkel sebesebb terahertzes hullámok váltják fel. A magyar kutatók most publikált új eredményei fontos lépést jelentenek ennek az erős terű terahertzes technológiának a megalapozásában, mivel a kísérleteik alapján nagy sebességű, terahertzes frekvencián működő kapcsolók építhetők. Az eredmények ezenkívül jelentős mérföldkövet jelentenek a felületi elektronkibocsátáson alapuló, kisméretű, intenzív elektronforrások fejlesztésében is, amelyek az orvostudomány, a biológia és az anyagtudomány számos területén nélkülözhetetlenek – áll a közleményben.

 

Advertisement

Zöldinfó

Innováció a fizikában: réz-halogenid alapú detektorok jöhetnek

Az ionizáló sugárzás mérésére fejlesztenek ki költséghatékony megoldást az SZTE-n.

Létrehozva:

|

Szerző:

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)

Az alternativenergia.hu közleménye szerint az ionizáló sugárzás láthatatlan, mégis folyamatosan jelen van környezetünkben. Pontos mérése elengedhetetlen az orvosi képalkotásban, az atomerőművek biztonsági rendszereiben, a legmodernebb részecskefizikai kutatásokban, valamint az űrkutatásban is. Ehhez szcintillátorokat használnak: olyan speciális anyagokat, amelyek sugárzás hatására apró fényvillanásokat bocsátanak ki, ezeket a fényjeleket érzékelve a műszerek meg tudják határozni a sugárzás jelenlétét, típusát és energiáját. A szegedi kutatás középpontjában egy új, ígéretes anyagcsalád, a réz-halogenidek állnak. Ezt néhány mikrométer vastagságú vékonyréteg formájában állítják elő. A réz-halogenid stabil és megbízható működést tesz lehetővé, vékonyrétegként kevésbé érzékeny a – például az űrben vagy a kísérleti magfúziós berendezéseknél jelentkező – zavaró háttérsugárzásra, pontosabban érzékeli az alacsonyabb energiájú ionizálósugárzás-típusokat és ipari méretekben is előállítható.

A kutatók a mintákat UV-fény segítségével vizsgálják, amely hatására az anyagok jól láthatóan világítani kezdenek. Ez a jelenség bizonyítja, hogy az előállított rétegek megfelelően reagálnak külső gerjesztésre. A fejlesztés egyik legfontosabb innovációs eleme az alkalmazott gyártási technológia. A vékonyrétegeket oldatporlasztásos módszerrel állítják elő, amely automatizálható és költséghatékony megoldást kínál. Ez megnyitja az utat a széles körű alkalmazások előtt a többi közt sugárzásmérő berendezésekben, orvosi diagnosztikai eszközökben, űripari rendszerekben, valamint kutatási célú detektorokban. Az SZTE és a debreceni Atommagkutató Intézet együttműködésével zajló fejlesztés során végzett munkájáért Hajdu Cintia, az egyetem doktorandusza elnyerte a leginnovatívabb PhD-munka díjat – áll a közleményben.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák