Washington Üniversitesi’nden Lazer Teknolojisine Bir Yenilik

Washington Üniversitesi lazer teknolojisine bir yenilik daha getirdi. Genel bir kanıya göre lazer ışınları, nesneleri ısıtabilme özelliğine sahipti. Bu bilgi ne kadar doğru olsa da lazer teknolojisindeki gelişmeler bunun tam tersinin de mümkün olacağını bize göstermeye başladı.

2015 yılında Washington Üniversitesi, lazer teknolojisi kullanarak sıvı atomlarını oda sıcaklığında 2 derece gibi bir sıcaklığın altına kadar düşürebildiklerini açıklamıştı. Washington Üniversitesi’ndeki aynı araştırma ekibi bu kabiliyeti katı yarı iletken sensör gibi bir cisim üzerinde de kullanabildiklerini açıkladı. Makalelerinde belirttiklerine göre katı yarı iletken sensörü oda sıcaklığında 20 ° C’nin altındaki seviyelere kadar soğutabilmek için kızılötesi bir lazer ışını kullanıyorlar. Kullanılan kızılötesi ışınlar cismin arkasına yerleştirilen seramik kristal plaka sayesinde cismin lazer ışığından daha yüksek frekansta fotonlar yaymasına yol açıyor.

Katı yarı iletken sensör ile ışın arasında oluşan frekans farkı sayesinde lazer ışınına maruz kalan katı yarı iletken sensör, 20 derecenin altına kadar sıcaklığını düşürmeye başlıyor. Ayrıca, kullanılan kızılötesi ışın sistemdeki gürültü ve parazit oluşumunu da azaltıyor. 1 milisaniyeden daha az süren bu olay, lazer ışığı kullanıldığı sürece devam etmektedir. Ayrıca, bu deney nano ölçekli yarı iletken sensörlerin lazer soğutuma yöntemi ile soğutulmasının ilk örneğiydi.

Geliştirilen bu yöntem sayesinde nano ölçekli sensörlerin ısınma dertleri tarih oldu diyebiliriz.

Lazer Soğutma:

Lazer Soğutma, bir kaynaktan gönderilen lazer ışının foton parçacıklarıyla çarpışması sonucu atomların momentumunu azaltarak maddenin sıcaklığını düşürmeye yarayan bir tekniktir. Bu teknik ile atom mutlak sıfıra yakın derecelere kadar soğutulabiliyor. Lazer soğutma tekniği mutlak sıfıra ulaşabilmek için Kuantum fizik deneylerinde sıkça kullanılan bir yöntemdir. Birbirinden farklı lazer soğutma yöntemleri vardır fakat kullanılan en yaygın soğutma yöntemi Doppler soğutma yöntemidir.

Bu çalışma sayesinde geliştirilen lazer soğutma yöntemi ve geliştirilmiş sensör performansları yardımıyla daha geniş çaplı projelere de ön ayak olunabilir. Katı nesneleri soğutabilme yeteneği sayesinde Kuantum teknolojisinden biyolojik görüntülemeye kadar birçok alanda çığır açılabilir. Ayrıca, tek bir virüs parçacığının kütlesini ölçmeye yarayan salınım frekansı yöntemi gibi yöntemler, lazer soğutma sistemlerinde de kullanılarak bilime daha büyük katkılarda bulunulabilir. Lazerlerin bilimsel deneylerdeki uygulamaları genişletilebilir ve fotonik devreler gibi yeni uygulamaların yolunu da açabilir.