Scienziati cinesi dell'Istituto tecnico di fisica e chimica dello Xinjiang dell'Accademia cinese delle scienze si sono sviluppati un nuovo cristallo ottico non lineare ABF (fluoroxoborato di ammonio, NH₄B₄O₆F). Questo materiale risolve il problema della creazione di sorgenti compatte di ultravioletti nel vuoto (VUV) radiazioni. In precedenza, nessuno era stato in grado di entrare in questo intervallo senza spese significative, incluso l'ASML.
La scoperta degli scienziati cinesi, che hanno dedicato oltre 10 anni al suo sviluppo, potrebbe aprire un nuovo capitolo nella scienza e nella tecnologia. Finora, i laser con lunghezze d'onda inferiori a 200 nm e superiori a 20 nm richiedevano una sorgente di sincrotrone o al plasma. Si tratta di installazioni su scala industriale, mentre il laser a stato solido ABF cinese è installabile su una scrivania.
Gli scienziati hanno pubblicato la loro scoperta in un recente numero della rivista Nature. Hanno dimostrato come, grazie a una combinazione unica di proprietà, il nuovo sviluppo superi le attuali limitazioni hardware legate a peso e dimensioni, offrendo un'elevata trasparenza nella gamma VUV, un forte coefficiente non lineare e una rifrazione sufficiente per l'adattamento di fase.
Utilizzando la tecnologia di raddoppio della frequenza di seconda armonica, gli scienziati hanno ottenuto il primo raggio laser alla lunghezza d'onda record di 158,9 nm, la lunghezza d'onda più corta mai registrata per un laser a stato solido. Inoltre, il sistema ha raggiunto un'energia massima dell'impulso in modalità nanosecondo di 4,8 mJ (a 177,3 nm) con un'efficienza di conversione di picco fino al 7,9%. Questi dati rendono l'ABF la sorgente laser VUV a stato solido più efficiente e potente fino ad oggi. L'ASML ha tentato in passato di creare un laser al plasma con una lunghezza d'onda di 158 nm, ma ha abbandonato il progetto dopo molti anni di sperimentazione.
I vantaggi del cristallo ABF rispetto ai suoi predecessori sono enormi: il suo design completamente a stato solido rende il laser compatto (delle dimensioni di un'unità desktop), riduce i costi di produzione e manutenzione e aumenta la stabilità e la durata utile. A differenza dei laser a eccimeri a gas o delle sorgenti di sincrotrone, l'ABF non richiede sostanze tossiche (come il berillio nel KBBF) e funziona senza la necessità di enormi sistemi a vuoto delle dimensioni di una stanza. Questo apre la strada a laser VUV convenienti e sufficientemente potenti per applicazioni quotidiane e scientifiche.
Le potenziali applicazioni includono la lavorazione di materiali ad altissima precisione, l'ispezione e la produzione di semiconduttori (inclusa la litografia e il controllo di qualità dei chip), l'informatica quantistica, la spettroscopia dei superconduttori, gli studi sulle reazioni chimiche e la tecnologia spaziale.
Fonte:
Fonte: 3dnews.ru
