Ученые сделали инфракрасный визор ближнего диапазона, который использует генерацию второй оптической гармоники. В отличие от других пассивных ИК-визоров, прибор на основе фосфида галлия позволяет различать инфракрасные «цвета». Кроме того, он физически прочен и дешев в производстве, согласно статье, опубликованной в ACS Nano.

Для того, чтобы что-то увидеть в инфракрасном диапазоне, необязательно брать камеру или тепловизор, некоторые материалы делают ИК-лучи видимыми человеческому глазу без использования внешнего питания. Например, можно использовать люминофор, который поглощает ближнее инфракрасное излучение, а сам за счет антистоксова сдвига испускает видимый свет. Возможны и другие принципы: так, китайские ученые сделали двухслойную пластинку-визор. Первый ее слой вырабатывает электричество под действием ближнего инфракрасного изучения, а второй состоит из органических светодиодов, и чем сильнее инфракрасное излучение, тем ярче горят диоды. Таким образом, если подсветить предмет инфракрасным прожектором и посмотреть на него через эту пластинку, то он будет видим даже в полной темноте.
Однако, у этих методов есть ряд недостатков. Во-первых, используемые материалы непрозрачны для ИК-излучения. Во-вторых, и люминофор, и светодиоды полностью слепы к инфракрасным «цветам». Даваемое ими изображение монохромно, то есть, волны разной длины выглядят одинаково.

Владимир Федоров (Vladimir V. Fedorov) из Академического университета имени Жореса Алферова и его коллеги сделали ИК-визор на основе фосфида галлия, который переводит инфракрасное излучения в видимое за счет генерации второй оптической гармоники (ГВГ). Благодаря этому нелинейному оптическому эффекту некоторые материалы заставляют пары фотонов сливаться, в результате чего появляется один новый фотон, но с удвоенной энергией. Поскольку энергия фотона обратно зависима от длины волны, то получается, что материал, способный к ГВГ, переизлучает свет на удвоенной частоте. Хотя, как правило, когда говорят о ГВГ, имеют в виду операции с видимым светом, некоторые материалы могут объединять волны в диапазоне до двух тысяч нанометров, что соответствует ближнему ИК-спектру.

Способность нанопроволок из фосфида галлия к ГВГ в ближнем инфракрасном диапазоне была обнаружена более десяти лет назад. Однако их производство было дорогим и, что самое главное, был неизвестен способ создания из них макроскопических структур. Авторы новой работы нарастили на кремниевой подложке методом молекулярно-пучковой эпитаксии вертикально стоящие нанопроволоки толщиной около 150 нанометров и длиной 12 микрон. После этого обычно для отделения отдельных ворсинок от субстрата требуется сложный и трудоемкий процесс травления их основания, но исследователи придумали, как обойтись без него. Они покрыли стоящие нанопроволки силиконовой резиной (ПДМС), после чего оторвали ее от подложки вместе с ворсинками. Оказалось, что фосфид галлия достаточно прочен и гибок, чтобы выдержать механические нагрузки при отрывании.

В результате у ученых в руках оказалась в руках тонкая прозрачная пластика-визор, поперек плоскости которой стояли густо расположенные ворсинки, способные к ГВГ. На испытаниях ученые облучали ее 50-милливаттным лазером, в диапазоне от 800 до 1300 нанометров. Для каждой из этих частот композит эффективно переводил инфракрасные импульсы на удвоенную частоту, от 400 до 650 нанометров соответственно, делая их явно видимыми.
В отличие от большинства других конструкций, этот ИК-визор не прерывает инфракрасный луч, а лишь слегка ослабляет его. Кроме того, силиконовая резина водостойка и очень прочна, что делает прибор надежным в использовании. Но самая заметная особенность ИК-визора на ГВГ — визуализация спектральных различий внутри ИК-диапазона, что позволяет глазу фиксировать его «цвета». Ученые оценивают, что стоимость изделия составит около одного доллара на квадратный сантиметр.

Ближнее ИК-излучение не следует путать со средним — тем, которое фиксируют тепловизоры. Предметы комнатной температуры сами по себе не являются источниками коротковолнового инфракрасного излучения, и для съемки в нем нужна подсветка.
https://nplus1.ru

Ученые Самарского национального исследовательского университета готовят к испытаниям прототип первой в мире сверхлегкой оптики для наноспутников, сообщает во вторник пресс-служба вуза.
По данным пресс-службы, в основе оптической системы – созданная ранее в Самарском университете плоская дифракционная линза, заменяющая систему линз и зеркал современных телеобъективов. Для объектива оптической системы был разработан и создан путем 3D-печати инновационный корпус бионической формы. "Это будет достаточно легкая система, вместе с оптической частью общий вес составит менее 100 граммов", – цитирует пресс-служба профессора кафедры суперкомпьютеров и общей информатики Самарского университета Артема Никонорова.
По словам руководителя лаборатории, доцента кафедры технологий производства двигателей Виталия Смелова, чтобы минимизировать вес, во внутреннюю структуру детали в результате топологической оптимизации были добавлены специальные ячеистые участки. "Благодаря применению аддитивных технологий удалось снизить вес детали примерно на 40% по сравнению с подобной деталью, изготовленной традиционными способами", – отметил Смелов.
Прежде чем отправиться в космос, объектив пройдет цикл различных вибрационных и прочностных испытаний. Ожидается, что наноспутник будет готов к запуску в конце 2020 года. Аппарат будет работать на орбите высотой 430 километров, предполагаемый срок службы на орбите – от года до трех лет.
"Мы планируем получать с помощью ДЗЗ разрешение снимков земной поверхности менее ста метров. Стоимость же оптической системы, думаю, будет на порядок ниже, чем у аналогичных решений, скажем, от зарубежных компаний", – подчеркнул Никоноров.
Отмечается, что на основе низкобюджетных наноспутников с компактной оптикой можно будет создавать масштабные орбитальные группировки из сотен подобных космических аппаратов, что позволит вести мониторинг Земли в режиме практически реального времени. Получаемая информация будет важна для оперативного отслеживания, например, ситуации с распространением природных пожаров, паводков, для наблюдения за сельскохозяйственными посевами и в других целях.
https://ria.ru/

В лаборатории впервые удалось создать давление, которое более чем в 100 раз превышает давление в ядре Земли. Ученые считают, что такое же давление наблюдается в «мертвых» звездах — белых карликах.

Работа опубликована в журнале Nature. Для эксперимента ученые из Ливерморской национальной лаборатории имени Э. Лоуренса (США) использовали самую высокоэнергетическую лазерную установку в мире и подвергли шарик из твердого углеводорода давлению до 450 мегабаров, то есть в 450 миллионов раз большему, чем земное давление атмосферы на уровне моря.
Такое же давление, считают ученые, существует в белых карликах — остывающих звездах, состоящих из электронно-ядерной плазмы и лишенных источников термоядерного синтеза (из-за чего их еще называют «звездными трупами»). Такова участь большинства звезд во Вселенной, в том числе нашего Солнца.
При этом белые карлики обладают очень большой плотностью: при массе, которая примерно в 1,5 раза больше, чем масса Солнца, размеры их могут не превышать размера Земли. Поэтому давление в этих звездах воистину огромно. Вещество в подобных телах настолько плотное, что сталкиваются между собой даже электроны в атомах. Таким образом, белый карлик представляет собой горячее, плотное и медленно остывающее ядро.

Испытания провели на базе научного комплекса для осуществления инерциального термоядерного синтеза с помощью лазеров — National Ignition Facility (NIF). По словам физика Энни Критчера из Ливерморской национальной лаборатории, NIF может имитировать условия, которые происходят в ядрах планет, коричневых карликов и Солнца. Удачный эксперимент с воспроизведением давления в белых карликах, как утверждает ученый, провели впервые.
Установка для эксперимента состояла из крохотного углеводородного шарика (размером с миллиметр), помещенного внутрь небольшого полого цилиндра, который облучили ультрафиолетом. В итоге шарик нагрелся до 3,5 миллиона кельвинов. Его поверхность разрушилась, в результате чего образовалась сферическая ударная волна абляции (процесс уноса вещества с поверхности твердого тела под воздействием излучения), распространяющаяся со скоростью до 220 километров в секунду. Все это стало причиной повышения давления при прохождении через шарик. Процесс продолжался лишь девять наносекунд.

Измерения показали, что давление на поверхности сферы достигло 100 мегабаров, а к тому моменту, когда оно дошло до середины, было равно 450 мегабарам. До этого экспериментально удавалось получить лишь давление в 60 мегабаров. Настоящий эксперимент поможет лучше понять процессы, которые происходят в белых карликах.
https://naked-science.ru

Шотландские ученые сгенерировали широкий спектр цветов из одного лазера, открыв новый процесс достижения суперконтинуума, электромагнитного излучения со сверхшироким спектром. Этот эффект позволяет создавать свет нужных цветов и используется в медицине, оптической коммуникации и фундаментальных исследованиях материалов.
До сих пор существовало два пути создания суперконтинуума — процесса, при котором лазерный луч одного цвета проходит сквозь материал вроде стекла и разделяется на спектр цветов — специальное оптическое волокно около одной десятой толщины волоса, которое концентрирует свет до очень высокой интенсивности; и еще более мощный свет усиленного лазера, которое фокусируют на обычное стекло.
Оба этих традиционных подхода не лишены недостатков: либо это размеры, сложность и цена высокоинтенсивного лазера, либо — точность наведения, необходимая для того, чтобы попасть светом в волокно диаметром всего две тысячных миллиметра, пишет Phys.org.

Специалисты по фотонике из Университета Хериота — Уатта продемонстрировали новый метод, сочетающий лучшее из обоих миров: цветовой суперконтиннум обычного, нелинейного кристалла с использованием только среднеэнергетических лазеров. Это фундаментально новый механизм — специально созданный кристалл из фосфида галлия запускает каскадный эффект.

«Мы осветили кристалл светом инфракрасного лазера, частота которого была преобразована в видимый зеленый цвет. Он, в свою очередь, генерирует больше зеленого света на более длинных волнах, становясь сначала желтым, потом оранжевым и так далее до красного, — пишет профессор Деррик Рейд, возглавляющий команду ученых. — Самые слабые края света генерируют зеленый на все более длинных волнах. Этого до сих пор не достигал никто».

Теперь профессор Рейд и его коллеги собираются установить, присущ ли этот эффект только фосфиду галлия и можно ли его усилить еще больше.
https://hightech.plus

Мы живём в необычное время, наблюдаем за беспилотными авто, слышим новости о запуске кораблей на Марс и пользуемся мощнейшими гаджетами, которые умещаются в ладони. За все эти и многие другие радости 21 века ответственна электроника во главе с процессорами, «электронными мозгами», которые обрабатывают команды и контролируют работу гаджетов. Сейчас я покажу вам главную машину нашей цивилизации, которая создаёт самые передовые, 7-и и 5-и нанометровые процессоры. Таких машин всего несколько в мире, каждая стоит огромных денег, а их производитель способен держать в кулаке практически весь рынок электроники.

Кто создаёт такие машины

В Нидерландах есть небольшой город Эйндховен, в котором расположена штаб-квартира компании ASML. В отличие от таких монстров рынка, как Intel или Samsung, о ней мало кто знает. Однако, именно эта компания может совершить прорыв в области микроэлектроники: ASML является единственным в мире производителем станков для фотолитографии в глубоком ультрафиолете. Точнее, эта машина называется не станок, а степпер: шаг за шагом этот сложнейший агрегат делает новейшие процессоры с размером полупроводниковых структур до 5 нанометров. Именно на столько вырастает ваш ноготь за 5 минут.

С 1995 года ASML сделала ставку на фотолитографию в глубоком ультрафиолете, и пообещала поставку первых степперов EUV мировым техногигантам к 2007 году. Однако, первые коммерческие образцы таких машин появились лишь в 2018 году. А уже в 2019 году Samsung выпустил 7-нанометровый процессор Exynos 9825 SoC, сделанный именно на степпере от ASML.

Фотолитография в глубоком ультрафиолете – самая передовая технология, которая используется при изготовлении полупроводниковых интегральных схем. Во время работы степпера рисунок с маски чертежа шаг за шагом переносится на различные части полупроводниковой пластины. После каждого шага проводится дополнительная проверка правильности позиционирования. Во время работы степпера внутри каждую секунду несколько высокоэнергетических лазеров на углекислом газе ударяют по 50 000 каплям жидкого олова, которые падают в специальную камеру. После обработки лазером каждой капли возникает плазма, которая излучает свет нужной длины волны равной 13,5 нанометров. Далее свет собирается, фокусируется и отражается от маски в ваккуме, чтобы перенести узор на кремниевую пластину.

Закон Мура гласит, что количество компонентов на конкретной площади удваивается примерно каждые два года. Фотолитография в глубоком ультрафиолете позволяет травить всё более мелкие компоненты, увеличивая количество транзисторов на чипе в соответствии с этим законом.После успешного переноса узора пластина обрабатывается реагентами, чтобы смыть часть фоторезиста и проявить рисунок на пластине. Затем к кремниевой пластине добавляются примеси для создания полупроводникового эффекта и все стадии повторяются заново до окончания создания структуры микроплаты.

Степпер от ASML состоит из 100 000 деталей, стоит около 120 миллионов долларов и поставляется в 40 грузовых контейнерах. Аналогов продукции ASML просто не существует. На сегодняшний день нидерландская компания является абсолютным монополистом в производстве самых передовых компонентов электроники. Но даже тут прогресс не стоит на месте: в ASML уже создают новое поколение степперов с лучшей оптикой, которые смогут обрабатывать больше кремниевых пластин в час. В будущих машинах планируется использовать более мощные лазеры, а частота падения капель олова увеличена с 50 000 до 80 000 Гц. Выпуск первых коммерческих моделей запланирован на 2033 год. [Brookings]
https://www.iphones.ru

4 августа 2020 года состоялась отправка в Северодвинск разработанной и изготовленной в Институте лазерных и сварочных технологий СПбГМТУ для АО «ЦС «Звездочка» установки прямого лазерного выращивания.

Это событие стало завершением очередного этапа проекта «Разработка технологий прямого лазерного выращивания и ремонтной лазерной наплавки высокопрочных деталей судового машиностроения, эксплуатируемых в условиях Арктики», выполняемого в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы».

Результатами научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, начатых в 2017 году в рамках выигранного СПбГМТУ конкурса Министерства науки и высшего образования Российской Федерации на предоставление субсидий из федерального бюджета, стали:

  • технология прямого лазерного выращивания высокопрочных деталей судового машиностроения из порошковых металлических материалов;
  • созданная в СПбГМТУ технологическая установка лазерного выращивания, позволяющая многократно снизить себестоимость изготовления деталей сложной геометрии из высокопрочных материалов;
  • технология ремонта высокопрочных деталей судового машиностроения методом лазерной порошковой наплавки;
  • экспериментальные образцы деталей;
  • организация, техническое и технологическое обеспечение участка прямого лазерного выращивания и ремонтной лазерной наплавки на АО «ЦС «Звездочка».

Созданная в Институте лазерных и сварочных технологий СПбГМТУ установка предназначена для изготовления и ремонта высокопрочных деталей судового машиностроения, эксплуатируемых в ледовых условиях Арктики, на предприятиях судового машиностроения.

Индустриальным партнером проекта является Акционерное общество «Центр судоремонта «Звездочка». Для дальнейшего использования результатов прикладных научных исследований в Центре пропульсивных систем АО «ЦС «Звездочка» создан участок прямого лазерного выращивания и ремонтной лазерной наплавки.

В ближайшее время специалисты ИЛИСТ СПбГМТУ совместно с представителями заказчика приступят к завершающему этапу работ по проекту - проведению комплекса пуско-наладочных работ на территориии АО «ЦС «Звездочка». Ранее специалисты АО «ЦС «Звездочка» прошли обучение в СПбГМТУ, в ходе которого познакомились с оборудованием и программным обеспечением, изучили технологию прямого лазерного выращивания, а также получили базовые навыки по программированию и управлению установкой.

Отметим, что это не единственный проект в области уникальных аддитивных технологий, создаваемых в СПбГМТУ в последние годы. Изготовленный в ИЛИСТ СПбГМТУ в рамках опытно-конструкторской работы «Движитель-Элемент» автоматизированный комплекс лазерного выращивания элементов судовых движителей (КТЛВ) в ближайшем времени будет отправлен на опытный завод «Вега» НПО «Винт», входящий в состав АО «ЦС «Звездочка».

ОКР «Движитель-Элемент» выполнялась в рамках государственной программы Российской Федерации «Развитие судостроения и техники для освоения шельфовых месторождений», финансируемой Министерством промышленности и торговли Российской Федерации. Разработанный в рамках проекта КТЛВ предназначен для применения на судостроительных и судоремонтных предприятиях с целью изготовления и ремонта в минимальных допусках сложных элементов судовых движителей для арктических судов и средств морской техники шельфовых месторождений.

КТЛВ «Движитель-Элемент» является полностью отечественной разработкой лазерных аддитивных технологий, по производительности превосходит мировые аналоги аддитивного производства и не имеет аналогов в мире по своей функциональности (8 синхронно управляемых осей, габариты изготовляемых изделий – до 1300 мм). СПбГМТУ приступил к серийному изготовлению машин прямого лазерного выращивания для отечественной промышленности.
https://www.smtu.ru/

Оптическая связь, передача данных с помощью инфракрасных лазеров, может помочь НАСА вернуть на Землю больше данных, чем когда-либо. Преимущества этой технологии для исследовательских и геологических миссий огромны. В поддержку миссии по демонстрации этой технологии НАСА недавно завершило установку своей новейшей оптической наземной станции в Халикала, Гавайи.

Ультрасовременная наземная станция, называемая Optical Ground Station 2 (OGS-2), является второй из двух построенных оптических наземных станций, которые будут собирать данные, передаваемые на Землю с помощью демонстрационной лазерной ретрансляции (LCRD) НАСА. Эта новаторская миссия, запускаемая в начале 2021 года, станет стержнем в первой операционной системе оптической ретрансляции НАСА.

Это будет первая ретрансляционная система НАСА, полностью использующая оптическую связь, что даст агентству возможность протестировать новый метод связи и извлечь ценные уроки из его реализации. Ретрансляционные спутники создают важные каналы связи между научными и исследовательскими миссиями и Землей, позволяя им передавать важные данные ученым и руководителям миссий на родине.

Хотя оптическая связь дает много преимуществ для миссий, она может быть нарушена такими атмосферными помехами, как облака. OGS-2 был выбран для размещения на Гавайях из-за ясного неба, но плохая погода все еще может помешать проекту. В пасмурный день LCRD придется подождать перед передачей данных. Во избежание задержек услуги могут быть переданы другой наземной станцией, разработанной Лабораторией реактивного движения НАСА — OGS-1, расположенной в Калифорнии. Для мониторинга облачности и определения необходимости OGS-1 коммерческий партнер Northrop Grumman предоставил станцию ​​атмосферного мониторинга, которая отслеживает погодные условия на площадке. Эта станция мониторинга работает почти автономно 24 часа в сутки, семь дней в неделю.

LCRD и OGS-2 продемонстрируют многочисленные возможности оптической или лазерной связи для использования в качестве ретранслятора. Оптическая связь обеспечивает значительные преимущества для миссий, включая увеличение скорости передачи данных от 10 до 100 раз по сравнению с сопоставимыми системами радиочастотной связи. Это увеличение означает получение данных с более высоким разрешением для миссий, что дает ученым гораздо более подробный взгляд на нашу планету и Солнечную систему. К преимуществам также относятся снижение потребляемой мощности, размера и веса, что подразумевает более длительный срок службы батареи, больше места для дополнительных инструментов на космическом корабле и потенциальную экономию затрат при запуске за счет более легкой полезной нагрузки.

Оптическая связь благодаря развитию LCRD и двух ее наземных терминалов может иметь далекоидущие последствия для будущих знаний о Земле и нашей Солнечной системе. Космические аппараты, оснащенные системами оптической связи, позволят быстрее возвращать на Землю улучшенные данные, такие как видео высокого разрешения, благодаря увеличению скорости передачи данных. Благодаря этим данным ученые получат возможность ближе познакомиться с нашей Вселенной и сделать новые захватывающие открытия.
https://hightech.fm

Oпepaция, пpoвeдeннaя гpуппoй иccлeдoвaтeлeй c экcпepимeнтaльнoй cтaнции Lunar Laser Ranging (LLR), pacпoлoжeннoй в Гpacce, Фpaнция, в нeкoтopoм cмыcлe нeвepoятнa. Иccлeдoвaтeли выпуcтили лaзepный луч, кoтopый пoпaл в зepкaлo, пpикpeплeннoe к кocмичecкoму кopaблю, вpaщaющeмуcя вoкpуг Луны, a зaтeм вepнулcя тудa, гдe был зaпущeн. Пoдoбныe мeтoды ужe иcпoльзoвaлиcь в пpoшлoм для выпoлнeния тoгo жe дeйcтвия (oтпpaвки лaзepa oбpaтнo в ту жe тoчку) нa нeкoтopыx зepкaлax, paзмeщeнныx acтpoнaвтaми миccий Aпoллoн нa пoвepxнocти Луны, нo этo пepвый cлучaй, кoгдa cлучилocь пoдoбнoe нa кocмичecкoм кopaблe, лeтящeм нa бoльшoй cкopocти нa paccтoянии бoлee З80 000 км. Peчь идeт o кocмичecкoм aппapaтe Lunar Reconnaissance Orbiter, кoтopый нaxoдитcя нa opбитe нaшeгo ecтecтвeннoгo cпутникa c 2009 гoдa. Kocмичecкий кopaбль мoжeт пoxвacтaтьcя бoкoвым зepкaлoм, кoтopoe нecкoлькo иccлeдoвaтeлeй пытaлиcь пopaзить в тeчeниe пocлeдниx 10-12 лeт c пoмoщью лaзepa, зacтaвляя луч вoзвpaщaтьcя oбpaтнo. Xудoжecтвeннoe пpeдcтaвлeниe Lunar Reconnaissance Orbiter Xудoжecтвeннoe пpeдcтaвлeниe Lunar Reconnaissance Orbiter Пocлe дoлгиx лeт пoпытoк этa «улoвкa» былa уcпeшнoй двaжды для oднoй и тoй жe гpуппы иccлeдoвaтeлeй: пepвый paз 4 ceнтябpя 2018 гoдa и eщe двa paзa в пepиoд c 2З aвгуcтa пo 24 aвгуcтa 2019 гoдa. B цeлoм cвeт дoбpaлcя и вepнулcя oбpaтнo зa 2,5 ceкунды. Зepкaлo LRO нe пoxoжe нa тo, чтo ecть у вac дoмa: oнo cocтoит из тpex пoвepxнocтeй, кoтopыe oбpaзуют cвoeгo poдa «пoлуoткpытый куб». Koгдa лaзep пoпaдaeт в нeгo, cвeт oтpaжaeтcя тpи paзa, пpeждe чeм вepнутьcя в тoм нaпpaвлeнии, из кoтopoгo был oтпpaвлeн. Экcпepимeнт пpoвoдилcя в уcлoвияx, кoтopыe caми учeныe oпpeдeлили кaк «идeaльныe»: Лунa, тoт жe зoнд и тoчкa вo Фpaнции, из кoтopoй cтapтoвaл лaзep, были в мoмeнт выxoдa лучa идeaльнo poвными. И этo знaчитeльнo пoвыcилo вepoятнocть кoнтaктa и тoчнoгo oтcкoкa. Чeм мoжeт быть пoлeзнa дaннaя нeпpocтaя и opигинaльнaя oпepaция? Пo cлoвaм иccлeдoвaтeлeй, этo мoжeт быть пoлeзнo для пoнимaния тaйны, oкpужaющeй зepкaлa, paзмeщeнныe нa луннoй пoвepxнocти acтpoнaвтaми NASA. Зepкaлa нecкoлькo уxудшaютcя и cтaнoвятcя вce мeнee и мeнee oтpaжaющими. Пo мнeнию учeныx, этo oбъяcняeтcя луннoй пылью, кoтopaя зaкpывaeт зepкaлa, или coлнeчным излучeниeм, кoтopoe c гoдaми кaким-тo oбpaзoм ocлaбляeт иx вce бoльшe и бoльшe. B cлучae, ecли в будущeм тaкoгo уpoвня дeгpaдaции нe пpoизoйдeт c зepкaлoм LRO, кoгдa oнo нaxoдитcя нa opбитe, вышeпpивeдeнныe гипoтeзы cтaнут бoлee убeдитeльными.
https://v-kosmose.com/

Страница 13 из 13

Tout sur Kamagra ici https://www.kamelef.com/kamagra-ou-viagra.html.

Поиск