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
 — 
00:02 19 апреля 2017
Никола Лемери выступает с публичной лекцией по химии

Достали

Зачем простой аптекарь объявил войну могущественным алхимикам
Первый тур отыграли
В финале президентской гонки во Франции — Ле Пен и Макрон
French Foreign Legionnaires carry the coffin of French politician Yves Guena during an official funeral ceremony at the Hotel des Invalides in Paris, France, March 8, 2016 REUTERS/Charles Platiau TPX IMAGES OF THE DAYУтрата масштаба
Франция рискует стать малой европейской страной
Эрдоган, Аллах и Россия
Стоит ли бояться исламизации Турции
Государства Ближнего Востока: что их ждет в XXI веке?
Эксперты РСМД пытаются предсказать будущее арабской государственности
Столица мира
Повседневная жизнь послевоенного Нью-Йорка
Новые машины для старого «Форсажа»
Современные спорткары в раскраске автомобилей из самого первого «Форсажа»
Полу-шоу-багги-стоппер
Забытые концепт-кары: Porsche Panamericana, предвестник купе-кроссоверов
Быстро и просто
Навещаем Михаила Алешина на самой гламурной гонке Indycar
Зверские пикапы
Пикапы, которые подготовлены для жесточайшего бездорожья
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Шведы поневоле
Исповедь россиянина, живущего в групповой семье
Добро пожаловать в рай
Жилье в Крыму: новую квартиру на полуострове можно купить за миллион рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности