Физики придумали способ стабилизации плазменных филаментов

Изображение с сайта aps.org

Физики придумали способ стабилизации плазменных филаментов - относительно недавно открытых объектов с большим потенциалом использования в различных прикладных областях. Статья исследователей появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится на сайте Американского физического общества.

В физике известен так называемый эффект Керра - изменение показателя преломления среды, через которую распространяется свет. Как следствие этого эффекта, при движении через среду лазерный импульс совершает своего рода пульсации: сначала из-за эффекта Керра он самофокусируется, а потом, после образования плазмы, расфокусируется из-за этого же эффекта.

Длительность импульса для появления таких пульсаций должна составлять порядка фемтосекунды (10–15 секунды), а мощность, например, для длины волны в 800 нанометров при распространении в воздухе, должна составлять около 3 гигаватт. При этих условиях импульс способен проходить в воздухе значительные - десятки и даже сотни метров - расстояния.

В 1994 году физики впервые продемонстрировали описанный эффект на практике и обнаружили, что движение луча в среде происходит по тонким плазменным нитям, напоминавшим волноводы. Эти нити и получили название филаментов. В 2010 году в Physical Review A появилась работа, в которой ученые показали, что уравнение для эффекта Керра при достаточно больших мощностях должно быть "подправлено", что заметно затруднило анализ явления.

В рамках новой работы ученые взяли в качестве среды фотонный кристалл, изготовленный из стекла, в котором были проделаны особым образом тончайшие каналы. В результате исследователи установили, что параметры возникающих в таком кристалле филаментов можно контролировать. Также они определили, что наиболее предсказуемо ведут себя пары филаментов - физики говорят, что это связано с воздействием одного филамента на окрестность другого и наоборот.

По словам ученых, филаменты (если ученые научатся ими управлять), смогут найти применение при изучении спектральных свойств опасных материалов на расстоянии (например, радиоактивных веществ или расплавов). Также филаменты могут пригодиться при создании так называемых Т-лучей - терагерцового излучения.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:01 27 марта 2017
Замороженная стволовая клетка человека

Внутренние бомбы

Как клеточный суицид помогает против рака и старости
Больно, но полезно
Китай готовится к реформе госкорпораций, чреватой социальным взрывом
Participants attend a gay pride parade in central Istanbul June 30, 2013. Tens of thousands of anti-government protesters teamed up with a planned gay pride march in Istanbul. Crowds were stopped by riot police from entering Taksim, the centre of previous protests, but the atmosphere appeared peacefulОпасное интернет-проникновение
Грозит ли подъем геев-мусульман исламскому миру
FILE - In this Saturday, June 4, 2011 file photo made by Associated Press photographer Anja Niedringhaus, injured U.S.Marine Cpl. Burness Britt reacts after being lifted onto a medevac helicopter from the U.S. Army's Task Force Lift "Dust Off," Charlie Company 1-214 Aviation Regiment. Location:
Sangin, AfghanistanПадение Сангинграда
Десятилетнее сражение за столицу наркоторговли завершилось победой «Талибана»


Из ЕС в сексуальное рабство
Что вынуждает румынок отправляться на Сицилию, где их ждет неволя
Demonstrators take part in a protest aimed at showing London's solidarity with the European Union following the recent EU referendum, inTrafalgar Square, central London, Britain June 28, 2016. REUTERS/Dylan Martinez TPX IMAGES OF THE DAYСпасет ли уход Меркель Европу?
Свое 60-летие Европейский союз встречает в состоянии экзистенциального кризиса
Невспаханная «Нива»
12 модификаций легендарного внедорожника, о которых вы не знали
Тает лед
Как Ferrari и Феттель воскресили интригу в Формуле-1
Они из будущего
Объясняем, почему «Мерседесы» выглядят так, как выглядят, и какими они станут
Место рождения
Как выглядят самые крупные и самые необычные автозаводы мира
Талант расправил плечи
Лучшие архитектурные проекты 2017 года: от города в пустыне до термальных ванн
Адская машина
Ученые и урбанисты придумали, что делать с заполонившими города автомобилями
«Если у тебя нет любовника, квартире взяться неоткуда»
Исповедь россиянки, ставшей ипотечницей в 20 лет
Тариф «Хватит»
За услуги ЖКХ можно платить в разы меньше